[发明专利]用于处理生物学相关数据的系统和方法、用于控制显微镜的系统和方法及显微镜

说明书

用于处理生物学相关数据的系统(100)包括一个或多个处理器(110)，该一个或多个处理器联接至一个或多个存储设备(120)。系统(100)配置为接收基于生物学相关图像的检索数据(103)，并配置为通过由一个或多个处理器(110)执行的经训练的视觉识别机器学习算法，生成基于生物学相关图像的检索数据(103)的第一高维表示。该第一高维表示包括至少3个条目，每个条目具有不同的值。进一步地，系统(100)配置为获得多个基于生物学相关图像的输入数据集或多个基于生物学相关语言的输入数据集的多个第二高维表示(105)。另外，系统(100)配置为通过一个或多个处理器(110)将第一高维表示与多个第二高维表示中的每个第二高维表示(105)进行比较。

技术领域

示例涉及生物学相关数据的处理和/或显微镜的控制。

背景技术

在许多生物学应用中，会产生大量数据。例如，从大量生物结构采集图像并将图像存储在数据库中。手动分析生物数据非常耗时且成本较高。

发明内容

因此，需要改进用于处理生物学相关数据和/或显微镜的控制的理念。

这种需要可以通过权利要求的主题得到满足。

一些实施例涉及一种系统，该系统包括联接至一个或多个存储设备的一个或多个处理器。该系统配置为接收基于生物学相关图像的检索数据，并配置为通过由一个或多个处理器执行的经训练的视觉识别机器学习算法，生成基于生物学相关图像的检索数据的第一高维表示。第一高维表示包括至少3个条目，每个条目具有不同的值。进一步地，该系统配置为获得多个基于生物学相关图像的输入数据集或多个基于生物学相关语言的输入数据集的多个第二高维表示。另外，该系统配置为将第一高维表示与多个第二高维表示中的每个第二高维表示进行比较。

通过使用视觉识别机器学习算法，可以将基于图像的检索请求映射至高维表示。通过使高维表示具有拥有各种不同值的条目(与独热编码表示相反)，语义相似的生物学检索词可以映射到相似的高维表示。通过获得多个基于生物学相关图像的输入数据集或多个基于生物学相关语言的输入数据集的高维表示，可以找到与检索请求的高维表示相同或相似的高维表示。以这种方式，使得可以找到与检索请求相对应的图像或文字。以这种方式，经训练的视觉识别机器学习算法可以实现根据基于图像的检索输入，在多个生物图像(例如，生物图像数据库)中检索生物学相关图像，或在多个生物学相关文本(例如，科学论文集或科学论文库)中检索生物学相关文本。即使图像之前未加标签或标记，也可以实现在已经存在的数据库或由运行实验生成的图像(例如，由显微镜拍摄的一个或多个生物样本的图像)中进行检索。

一些实施例涉及一种系统，该系统包括一个或多个处理器以及一个或多个存储设备。该系统配置为接收基于图像的检索数据，并配置为通过由一个或多个处理器执行的经训练的视觉识别机器学习算法，生成基于图像的检索数据的第一高维表示。第一高维表示包括至少3个条目，每个条目具有不同的值。进一步地，该系统配置为获得多个基于图像的输入数据集的多个第二高维表示，并配置为基于第一高维表示与多个第二高维表示中的每个第二高维表示的比较，从多个第二高维表示中选择第二高维表示。另外，该系统配置为提供控制信号，用于基于所选择的第二高维表示控制显微镜的操作。

通过使用视觉识别机器学习算法，可以将基于图像的检索请求映射至高维表示。通过使高维表示具有拥有各种不同值的条目(与独热编码表示相反)，语义相似的检索词可以映射到相似的高维表示。通过获得多个基于图像的输入数据集的高维表示，可以找到与检索词的高维表示相同或相似的高维表示。以这种方式，使得可以找到与检索请求相对应的图像。利用该信息，可以将显微镜驱动至相应位置，拍摄图像，以便能够拍摄感兴趣位置的其他图像(例如，使用更高放大倍率、不同光线或滤光片拍摄的图像)。以这种方式，样本(例如，生物样本或集成电路)可以首先以低放大率成像以找到与检索请求相对应的位置，之后可以更详细地对感兴趣的位置进行分析。