BR112020020949A2

BR112020020949A2 - método de registro de imagem de fluorescência, instrumento e sistema de sequenciamento genético e meio de armazenagem

Info

Publication number: BR112020020949A2
Application number: BR112020020949-0A
Authority: BR
Inventors: Mei Li; Yuxiang Li; Yiwen Liu
Original assignee: Mgi Tech Co., Ltd.
Priority date: 2018-04-10
Filing date: 2018-04-10
Publication date: 2021-03-02
Also published as: CN111971711A; WO2019196019A1; EP3779868A4; RU2749893C1; EP3779868B1; CA3096723C; JP2021517701A; KR102504987B1; CN111971711B; AU2018418609A1; US11682125B2; SG11202010040YA; US20230298188A1; EP3779868A1; US20210019895A1; JP7072081B2; US12039744B2; AU2018418609B2; KR20200142040A; CA3096723A1

Abstract

método de registro de imagem de fluorescência, instrumento e sistema de sequenciamento genético e meio de armazenagem. um método de registro de imagem de fluorescência inclui a obtenção de pelo menos uma imagem de fluorescência de um biochip (s101). uma área local interna da imagem de fluorescência é selecionada (s102). são obtidas somas de valores de pixel na área local interna da imagem de fluorescência ao longo de uma primeira direção e uma segunda direção, a primeira direção é perpendicular à segunda direção (s103). uma pluralidade de primeiras linhas de modelo de acordo com o parâmetro de modelo é selecionada, as somas de valores de pixel respectivamente ao longo da primeira direção e a segunda direção pelas primeiras linhas de modelo são percorridas, para encontrar um valor total mínimo das somas de valores de pixel correspondentes às primeiras linhas de modelo, uma posição do valor total mínimo correspondente à linha de rastreamento (s104). a correção de nível de pixel é realizada em uma área local da linha de trilha, e o cruzamento de trilha das linhas de trilha após a correção de nível de pixel sendo uma cruz de trilha de nível de pixel (s105). outros cruzamentos de trilha no biochip são obtidos de acordo com os cruzamentos de trilha em nível de pixel, e a correção em nível de pixel é realizada nos outros cruzamentos de trilha (s106). a posição da linha de rastreamento de nível de pixel é corrigida por um método de centro de gravidade para obter a posição de nível de subpixel da linha de rastreamento (s107). as posições em nível de subpixel de todos os locais uniformemente distribuídos no biochip são obtidas (s108). um instrumento sequenciamento genético, um sistema sequenciamento genético e um meio de armazenamento também são fornecidos. o posicionamento e a operação de registro do grupo fluorescente na imagem fluorescente podem ser otimizados.

Description

1 / 24 “MÉTODO DE REGISTRO DE IMAGEM DE FLUORESCÊNCIA, INSTRUMENTO E SISTEMA DE SEQUENCIAMENTO GENÉTICO E MEIO DE ARMAZENAGEM” CAMPO TÉCNICO

[001] O objeto refere‐se a sequenciamento genético e, mais particularmente, a um método de registro de imagem fluorescente, um instrumento de sequenciamento genético, um sistema de sequenciamento genético e um meio de armazenamento. HISTÓRICO

[002] Esta seção fornece histórico ou contexto para reivindicações e uma descrição detalhada da presente divulgação. A descrição aqui não deve ser vista como técnica anterior apenas porque está incluída nesta seção.

[003] Sequenciamento genético refere‐se à análise de uma sequência de bases de fragmentos específicos de DNA, que é um arranjo das bases adenina (A), timina (T), citosina (C) e guanina (G). Cada uma das quatro bases acima carrega um grupo fluorescente diferente, e diferentes grupos fluorescentes emitem fluorescência de diferentes comprimentos de onda (cores) ao serem excitados. Um dos métodos de sequenciamento mais comumente usados no momento é identificar o tipo de base a ser sintetizada, identificando o comprimento de onda da fluorescência. Assim, a sequência de bases pode ser lida. A tecnologia de sequenciamento de segunda geração usa um sistema de imagem de microscopia de alta resolução para capturar imagens moleculares fluorescentes de nanobolas de DNA (ou seja, DNB, nanobolas de DNA) em um biochip (chip sequenciamento genético). As imagens das moléculas fluorescentes são enviadas para um software de reconhecimento de base. Ao decodificar sinais de imagem, a sequência de base pode ser obtida. Durante o processo de sequenciamento real, se houver várias imagens da mesma cena, as imagens da mesma cena precisam ser alinhadas entre si por meio de um método de posicionamento e registro. Em seguida, os sinais pontuais são extraídos por meio de algoritmos e as informações de brilho são posteriormente analisadas e processadas para obter a sequência de base. Com o desenvolvimento da tecnologia de sequenciamento de segunda geração, os instrumentos de sequenciamento geralmente incluem softwares para processamento e análise em tempo real dos dados de sequenciamento. A maioria dos instrumentos de

2 / 24 sequenciamento é equipada com algoritmos de registro e posicionamento.

[004] A maioria das tecnologias de registro existentes correspondem às semelhanças com base nas características inerentes das imagens de fluorescência e realizam extração e registro para diferentes características alvo. No entanto, os sinais de moléculas fluorescentes em imagens de microscopia de alta resolução são sinais de fonte de luz pontual. Na maioria dos casos, é usado um método do centro de gravidade da vizinhança, que extrai os valores dos pixels próximos a cada local para calcular o centro de gravidade. No entanto, há alta densidade dos sinais fluorescentes (sinais de base) da tecnologia de sequenciamento de segunda geração e alguns locais de destino podem não ser suficientemente brilhantes, o que é problemático para algoritmos de posicionamento existentes. SUMÁRIO

[005] Assim, para otimizar a operação de posicionamento e registro dos grupos fluorescentes na imagem fluorescente, são necessários um método de registro de imagens fluorescentes, um instrumento sequenciamento genético, um sistema sequenciamento genético e um meio de armazenamento.

[006] Um aspecto da presente divulgação fornece um método de registro de imagem de fluorescência aplicado a um biochip. Uma distância de pixel entre as linhas de trilha no biochip é definida de acordo com o parâmetro do modelo. O método de registro de imagem de fluorescência inclui a obtenção de pelo menos uma imagem de fluorescência do biochip. Uma área local interna da imagem de fluorescência é selecionada. As somas dos valores de pixel na área local interna da imagem de fluorescência, respectivamente, ao longo de uma primeira direção e uma segunda direção são obtidas, a primeira direção é perpendicular à segunda direção. Uma pluralidade de primeiras linhas de modelo é selecionada de acordo com o parâmetro de modelo, as somas de valores de pixel, respectivamente, ao longo da primeira direção e a segunda direção são percorridas pela pluralidade de primeiras linhas de modelo, para encontrar um valor total mínimo das somas de valores de pixel correspondendo à pluralidade de primeiras linhas de modelo, uma posição do valor total mínimo corresponde à linha de trilho. A correção de nível de pixel é realizada em

3 / 24 uma área local da linha de trilha, e o cruzamento de trilha das linhas de trilha após a correção de nível de pixel é um cruzamento de trilha de nível de pixel. Outros cruzamentos de trilha no biochip são obtidos de acordo com os cruzamentos de trilha em nível de pixel, e a correção em nível de pixel é realizada nos outros cruzamentos de trilha. Uma posição da linha de rastreamento de nível de pixel é corrigida por um método de centro de gravidade para obter uma posição de nível de subpixel da linha de rastreamento. As posições em nível de subpixel de todos os locais uniformemente distribuídos no biochip são obtidas pelo método de divisão de grades de tamanhos iguais.

[007] Além disso, "obter somas de valores de pixel na área local interna da imagem de fluorescência, respectivamente, ao longo de uma primeira direção e uma segunda direção" inclui selecionar uma pluralidade de segundas linhas de modelo. A pluralidade de segundas linhas de modelo é movida na área local interna da imagem fluorescente, respectivamente, ao longo da primeira direção e da segunda direção. Uma soma de valores de pixel em escala de cinza na área local interna da imagem fluorescente coberta pela pluralidade de linhas do segundo modelo é calculada, a soma dos valores de pixel em escala de cinza é uma soma dos valores de cinza dos pixels cobertos pela pluralidade de segundos linhas de modelo.

[008] Além disso, "selecionar uma pluralidade de primeiras linhas de modelo de acordo com o parâmetro de modelo, percorrer as somas de valores de pixel respectivamente ao longo da primeira direção e da segunda direção pela pluralidade de primeiras linhas de modelo, para encontrar um valor total mínimo das somas de valores de pixel correspondentes à pluralidade de primeiras linhas de modelo ”inclui selecionar a pluralidade de primeiras linhas de modelo de acordo com o parâmetro de modelo. É calculado um valor total das somas dos valores de pixel, respectivamente, ao longo da primeira direção e da segunda direção correspondente à pluralidade das primeiras linhas do modelo. É obtido o valor total mínimo entre o valor total das somas dos valores dos pixels.

[009] Além disso, "realizar correção de nível de pixel em uma área local da linha de rastreamento" inclui obter as somas dos valores de pixel da área local da linha de

4 / 24 rastreamento ao longo da primeira direção e da segunda direção, respectivamente. Uma pluralidade de terceiras linhas de modelo espaçadas umas das outras por uma distância predeterminada é selecionada, para encontrar as somas de valores de pixel da área local da linha de rastreamento por travessia. É obtido um valor total mínimo das somas de valores de pixel correspondendo à pluralidade de terceiros linhas de modelo espaçadas umas das outras pela distância predeterminada. A posição de nível de pixel da linha de trilha é obtida de acordo com uma posição correspondente ao valor total mínimo.

[010] Além disso, "obter a posição de nível de pixel da linha de rastreamento de acordo com uma posição correspondente ao valor total mínimo" inclui obter uma posição de nível de pixel de um vale de linha em forma de W de acordo com a posição do total mínimo valor, em que as somas dos valores de pixel da área local da linha de rastreamento compreendem a linha em forma de W. A posição de nível de pixel da linha de trilha é obtida de acordo com a posição de nível de pixel do vale.

[011] Além disso, "corrigir uma posição da linha de rastreamento de nível de pixel por um método de centro de gravidade" inclui obter uma área local da linha de rastreamento de nível de pixel. Um centro de gravidade da área local da linha de rastreamento em nível de pixel é obtido. Uma posição de nível de subpixel da linha de trilha é obtida de acordo com o centro de gravidade.

[012] Além disso, "obter posições de nível de subpixel de todos os locais uniformemente distribuídos no biochip por método de divisão de grades de tamanho igual" inclui a obtenção de uma área de bloco formada pelos cruzamentos de trilha de duas linhas de trilha de nível de subpixel adjacente ao longo da primeira direção e a segunda direção, em que os locais são dispostos na área do bloco de acordo com uma regra predefinida. A posição em nível de subpixel de todos os sites na área do bloco é obtida pelo método de divisão de grades de tamanhos iguais.

[013] Outro aspecto da presente divulgação fornece um sistema sequenciamento genético aplicado a um biochip. Uma distância de pixel entre as linhas de trilha no biochip é definida de acordo com o parâmetro do modelo. O sistema sequenciamento genético inclui um módulo de obtenção de imagens configurado para obter pelo

5 / 24 menos uma imagem de fluorescência do biochip. Um módulo de seleção de área é configurado para selecionar uma área local interna da imagem de fluorescência. Uma soma de módulos de obtenção de valores de pixel é configurada para obter somas de valores de pixel na área local interna da imagem de fluorescência, respectivamente, ao longo de uma primeira direção e uma segunda direção, a primeira direção sendo perpendicular à segunda direção. Um módulo de localização de valor total mínimo é configurado para selecionar uma pluralidade de primeiras linhas de modelo de acordo com o parâmetro de modelo, percorrer as somas de valores de pixel respectivamente ao longo da primeira direção e a segunda direção pela pluralidade de primeiras linhas de modelo, para encontrar um total mínimo valor das somas de valores de pixel correspondentes à pluralidade de primeiras linhas de modelo, uma posição do valor total mínimo correspondente à linha de rastreamento. Um módulo de correção de nível de pixel é configurado para executar correção de nível de pixel em uma área local da linha de trilha e o cruzamento de trilha das linhas de trilha após a correção de nível de pixel ser um cruzamento de trilha de nível de pixel. Um outro módulo de obtenção de cruzamento de trilha é configurado para obter outros cruzamentos de trilha no biochip de acordo com os cruzamentos de trilha de nível de pixel e realizar a correção de nível de pixel nos outros cruzamentos de trilha. Um módulo de correção de centro de gravidade é configurado para corrigir uma posição da linha de trilha de nível de pixel por um método de centro de gravidade para obter uma posição de nível de subpixel da linha de trilha. Um módulo de obtenção de local de nível de subpixel é configurado para obter posições de nível de subpixel de todos os locais uniformemente distribuídos no biochip pelo método de divisão de grades de tamanhos iguais.

[014] Outro aspecto da presente divulgação fornece um instrumento de sequenciamento genético, incluindo um processador e uma memória que armazena um ou mais programas de computador, os quais, quando executados pelo processador, fazem com que o processador execute o método de registro de imagem de fluorescência acima.

[015] Outro aspecto da presente divulgação fornece um meio de armazenamento

6 / 24 não volátil com instruções de computador nele armazenadas. Quando as instruções do computador são executadas por um processador, o processador é configurado para executar o método de registro de imagem de fluorescência acima. BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[016] FIG. 1 é um fluxograma de uma modalidade de um método de registro de imagem fluorescente de acordo com a presente divulgação.

[017] FIG. 2 é uma vista diagramática de uma modalidade de um instrumento de sequenciamento genético de acordo com a presente divulgação.

[018] FIG. 3 é um diagrama de blocos exemplar do instrumento de sequenciamento genético da FIG. 2

[019] FIG. 4A é um diagrama de uma modalidade de uma porção de uma imagem de fluorescência de acordo com a presente divulgação.

[020] FIG. 4B é um diagrama ampliado de uma porção da FIG. 4A.

[021] FIG. 5A é um diagrama de uma modalidade de uma área local interna de uma imagem de fluorescência de acordo com a presente divulgação.

[022] FIG. 5B é um diagrama que mostra somas de valores de pixel ao longo de uma direção vertical da área local interna da FIG. 5A.

[023] FIG. 6A é um diagrama que mostra três primeiras linhas de modelo procurando as somas de valores de pixel da FIG. 5B.

[024] FIG. 6B é outro diagrama que mostra três primeiras linhas de modelo procurando as somas de valores de pixel da FIG. 5B.

[025] FIG. 6C é ainda outro diagrama que mostra as três primeiras linhas de modelo procurando as somas dos valores de pixel da FIG. 5B.

[026] FIG. 7 é um diagrama que mostra um valor total das somas de valores de pixel correspondentes às três primeiras linhas de modelo.

[027] FIG. 8A é um diagrama de uma porção de uma linha de trilhos de acordo com a presente divulgação.

[028] FIG. 8B é um diagrama que mostra as somas dos valores de pixel da porção da linha de rastreamento ao longo da direção vertical.

7 / 24

[029] FIG. 8C é um diagrama ampliado da área selecionada da FIG. 8B.

[030] FIG. 9 é um diagrama que mostra um valor total obtido pelas somas dos valores de pixel da FIG. 8B.

[031] FIG. 10 é um diagrama que mostra outros cruzamentos de trilha derivados por cruzamentos de trilha em nível de pixel de acordo com a presente divulgação.

[032] FIG. 11A é um diagrama de uma porção de uma linha de trilha de nível de pixel.

[033] FIG. 11B é um diagrama que mostra as somas dos valores de pixel da porção da linha de rastreamento de nível de pixel ao longo da direção horizontal.

[034] FIG. 12A é um diagrama de posições da linha de rastreamento de nível de pixel.

[035] FIG. 12B é um diagrama de posições da linha de trilha de nível de subpixel.

[036] FIG. 13 é um diagrama que mostra as posições de subpixel de locais obtidos pelo método de divisão de grades de tamanhos iguais. Descrição do símbolo dos componentes principais ‐ Instrumento de sequenciamento genético 1 ‐ Memória 10 ‐ Visor 20 ‐ Processador 30 ‐ Módulo de obtenção de imagem 11 ‐ Módulo de seleção de área 12 ‐ Módulo de obtenção de soma de valores de pixels 13 ‐ Módulo de busca de valor total mínimo 14 ‐ Módulo de correção de pixel‐nível 15 ‐ Módulo de obtenção de outro cruzamento de trilha 16 ‐ Módulo de correção de centro de gravidade 17 ‐ Módulo de obtenção de local de subpixel‐nível 18

[037] As implementações da presente tecnologia serão agora descritas, apenas a título de exemplo, com referência às figuras anexas. DESCRIÇÃO DETALHADA

[038] A fim de ser capaz de compreender o objeto, as características e as vantagens

8 / 24 das modalidades da presente divulgação, as implementações da divulgação serão agora descritas, por meio de modalidades apenas, com referência aos desenhos. Deve‐ se notar que detalhes não conflitantes e recursos nas modalidades da presente divulgação podem ser combinados uns com os outros.

[039] Na descrição a seguir, detalhes específicos são explicados a fim de tornar as modalidades da presente divulgação compreensíveis. As modalidades descritas são apenas uma parte, em vez de todas as modalidades da presente divulgação delas. Com base nas modalidades da presente divulgação, outras modalidades obtidas por uma pessoa versada na técnica sem trabalho criativo devem estar dentro do escopo da presente divulgação.

[040] A menos que definido de outra forma, todos os termos técnicos usados neste documento têm o mesmo significado como comumente entendido por alguém versado na técnica. Os termos técnicos usados neste documento não devem ser considerados como limitantes do escopo das modalidades.

[041] FIG. 1 é um fluxograma de uma modalidade de um método de registro de imagem fluorescente de acordo com a presente divulgação. Com referência à FIG. 1, o método de registro de imagem de fluorescência pode incluir as seguintes etapas.

[042] S101: pelo menos uma imagem de fluorescência de um biochip é obtida.

[043] Em uma modalidade, o biochip pode ser um chip de sequenciamento genético. A imagem de fluorescência pode ser uma imagem de sinal de fluorescência capturada durante um processo de sequenciamento. Durante o processo de sequenciamento, uma câmera de microscópio pode ser usada para capturar a imagem do sinal fluorescente do biochip. O campo de visão da câmera do microscópio é pequeno, substancialmente 768,6 µm × 648 µm. A câmera do microscópio pode capturar centenas de campos de visão (FOV) para o biochip. Uma área entre duas linhas de trilha horizontais adjacentes e duas linhas de trilha verticais adjacentes em cada campo de visão é definida como um bloco. O bloco pode ser um bloco interno ou externo. Cada bloco do biochip inclui vários locais uniformemente distribuídos. Os sites podem adsorver moléculas de nanobolas de DNA (DNB). As moléculas de nanobolas de DNA podem ser produtos amplificados, incluindo fragmentos de DNA. A molécula de

9 / 24 nanobola de DNA carrega grupos fluorescentes quando a base é sintetizada. Os grupos fluorescentes podem emitir sinais fluorescentes quando excitados. Uma parte dos sites é arranjada de acordo com uma regra predefinida para formar um primeiro conjunto de linhas de trilhos paralelas umas às outras ao longo de uma primeira direção e um segundo conjunto de linhas de trilhos paralelas umas às outras ao longo de uma segunda direção. A primeira direção pode ser uma direção horizontal e a segunda direção pode ser uma direção vertical. As intersecções entre o primeiro conjunto de linhas de via e o segundo conjunto de linhas de via são referidas como “cruzamentos de via”.

[044] S102: uma área local interna da imagem de fluorescência é selecionada.

[045] Em uma modalidade, os grupos fluorescentes podem ser fixados no biochip de acordo com uma regra predefinida. Por meio de um projeto e processo especiais, algumas posições no biochip estão livres de sítios, ou seja, nenhum grupo fluorescente é formado nessas posições. Quando os grupos fluorescentes são brilhantes em posições aleatórias maiores que 25% (quatro bases, incluindo adenina (A), timina (T), citosina (C) e guanina (G) são equilibradas), as linhas de limite não luminosas são destacadas. Cada linha de limite destacada pode ser composta por três posições de grupos fluorescentes. Os grupos fluorescentes na linha central são brilhantes e os grupos fluorescentes em ambos os lados da linha central não são brilhantes. Os grupos fluorescentes na linha central formam uma linha de rastreamento e os grupos fluorescentes em ambos os lados da linha central formam uma linha escura. Assim, a linha limite destacada pode incluir a linha de trilho e linhas escuras em ambos os lados da linha de trilho. A distorção na imagem pode ser ignorada na área das linhas escuras.

[046] Em uma modalidade, uma área de 80% da largura ao longo da primeira direção e 10% do comprimento ao longo da segunda direção da imagem de fluorescência pode ser selecionada como a área local interna da imagem de fluorescência. A área local interna da imagem de fluorescência pode incluir pelo menos uma linha de rastreamento ao longo de cada uma da primeira direção e da segunda direção.

[047] S103: somas de valores de pixel na área local interior da imagem de fluorescência ao longo da primeira direção e a segunda direção são obtidas. A primeira

10 / 24 direção é perpendicular à segunda direção.

[048] Na modalidade, a obtenção das somas dos valores de pixel na área local interna da imagem de fluorescência ao longo da primeira direção e a segunda direção pode incluir etapas de seleção de um número de segundas linhas de modelo, e tal número também pode ser apenas um. As segundas linhas de modelo são movidas na área local interna da imagem fluorescente, respectivamente, ao longo da primeira e da segunda direção. É calculada uma soma dos valores de pixel em tons de cinza na área local interna da imagem fluorescente coberta pelas linhas do segundo modelo. Ou seja, a soma dos valores de pixel em tons de cinza é a soma dos valores de cinza dos pixels cobertos pelas segundas linhas do modelo. Depois de mover as segundas linhas de modelo na área local interna da imagem de fluorescência, respectivamente ao longo da primeira direção e da segunda direção, as somas dos valores de pixel na área local interna da imagem de fluorescência, respectivamente, ao longo da primeira direção e a segunda direção podem ser obtidos. A linha limite corresponde a uma posição de valor mais baixo entre as somas de valores de pixel. Na presente divulgação, a soma dos valores de pixel em escala de cinza é referida como a "soma dos valores de pixel" para simplicidade.

[049] S104: uma série de primeiras linhas do modelo são selecionadas de acordo com o parâmetro do modelo. As primeiras linhas do modelo percorrem as somas dos valores dos pixels, respectivamente, ao longo da primeira e da segunda direção, para encontrar um valor total mínimo das somas dos valores dos pixels correspondentes às primeiras linhas do modelo. Uma posição do valor total mínimo corresponde a uma posição da linha da trilha.

[050] Na modalidade, as primeiras linhas de modelo são selecionadas de acordo com o parâmetro de modelo e pode haver três primeiras linhas de modelo. O parâmetro do modelo requer que a distância em pixels entre as duas primeiras linhas do modelo seja constante. A distância em pixels entre cada uma das duas primeiras linhas do modelo pode ser a mesma ou diferente. As somas dos valores de pixel da área local interna da imagem de fluorescência ao longo da primeira direção e a segunda direção são sequencialmente pesquisadas pelas primeiras linhas de modelo selecionadas, para

11 / 24 encontrar o valor total das somas de valores de pixel correspondentes às primeiras linhas de modelo. Pode ser entendido que quando todas as primeiras linhas de modelo estão localizadas perto da posição das somas mínimas de valores de pixel, o valor total das somas de pixels correspondentes às primeiras linhas de modelo é o mínimo. A posição do valor total mínimo corresponde à linha da trilha. A posição da linha da pista obtida neste momento é uma posição aproximada da linha da pista. O parâmetro do modelo na presente divulgação indica o parâmetro para projetar o biochip.

[051] S105: a correção de nível de pixel é realizada em uma área local de cada linha de trilha. O cruzamento de trilha das linhas de trilha após a correção no nível de pixel é um cruzamento de trilha no nível de pixel.

[052] Na modalidade, as somas dos valores de pixel da área local da linha de rastreamento ao longo da primeira direção e da segunda direção são obtidas respectivamente. Tomando a direção vertical como um exemplo, um número de terceiros linhas de modelo espaçadas umas das outras por uma distância predeterminada são selecionadas, para encontrar as somas de valores de pixel da área local da linha de pista por travessia. As somas dos valores de pixel da área local da linha da trilha incluem uma linha que tem a forma de “W”. Dois vales na linha em forma de W correspondem às linhas escuras em ambos os lados da linha da trilha, e a soma dos valores de pixel das linhas escuras são os de menor valor. O pico do meio na linha em forma de W corresponde à linha de rastreamento e a soma dos valores de pixel da linha de rastreamento são os de maior valor. É obtido um valor total mínimo das somas dos valores dos pixels correspondentes às terceiras linhas do modelo espaçadas umas das outras pela distância predeterminada. O valor total mínimo da soma dos valores dos pixels correspondentes às terceiras linhas do modelo corresponde a um vale da linha em forma de W. Como a distância do pixel entre o vale e o pico é constante, a posição do pico pode ser obtida de acordo com a posição do vale. É compreensível que a posição do pico corresponda à posição da linha da trilha, de modo que a posição em nível de pixel da linha da trilha pode ser obtida de acordo com a posição correspondente ao valor total mínimo. O cruzamento de trilha da linha de trilha para correção em nível de pixel é o cruzamento de trilha em nível de pixel.

12 / 24 Deve ser entendido que o cruzamento da pista é um ponto virtual. Ou seja, o local real não é necessariamente definido na posição deste ponto e o local não necessariamente emite luz. A primeira linha de modelo, a segunda linha de modelo e a terceira linha de modelo não existem de fato, mas são linhas virtuais para facilitar a descrição da presente divulgação.

[053] S106: outros cruzamentos de trilha no biochip são obtidos de acordo com os cruzamentos de trilha de nível de pixel e a correção de nível de pixel é realizada nos outros cruzamentos de trilha.

[054] Na modalidade, alguns dos locais são dispostos no biochip de acordo com a regra predefinida, para formar o primeiro conjunto de linhas de trilhos paralelas umas às outras ao longo da primeira direção e o segundo conjunto de linhas de trilhos paralelas umas às outras ao longo a segunda direção. Pode ser entendido que o arranjo entre o primeiro conjunto de linhas de trilhos e o segundo conjunto de linhas de trilhos é regular, e o arranjo dos cruzamentos de trilhos também é regular. Quando a posição em nível de pixel dos cruzamentos de trilha é conhecida, a posição aproximada dos outros cruzamentos de trilha no biochip pode ser obtida de acordo com as regras. Em seguida, a correção de nível de pixel é realizada nas outras cruzes de trilha para obter a posição de nível de pixel das outras cruzes de trilha.

[055] S107: a posição da linha de rastreamento de nível de pixel é corrigida por um método de centro de gravidade para obter a posição de nível de subpixel da linha de rastreamento.

[056] Na modalidade, tomando a direção vertical como um exemplo, uma área local da linha de rastreamento de nível de pixel é obtida. Uma área com largura de 3 pixels e comprimento de 50 pixels pode ser selecionada como a área local da linha de rastreamento no nível de pixel. O centro de gravidade da área local da linha de rastreamento em nível de pixel é obtido. A linha de trilha que passa pelo centro de gravidade ao longo da direção vertical é uma linha de trilha de nível de subpixel, ou seja, a posição de nível de subpixel da linha de trilha é obtida de acordo com o centro de gravidade. Da mesma forma, a posição de nível de subpixel da linha de trilha ao longo da direção horizontal é obtida e o cruzamento de trilha das linhas de trilha de

13 / 24 nível de subpixel é a cruz de trilha de nível de subpixel.

[057] S108: as posições de nível de subpixel dos locais uniformemente distribuídos no biochip são obtidas pelo método de divisão de grades de tamanhos iguais.

[058] Na modalidade, a área de bloco formada pelos cruzamentos de faixa de duas linhas de faixa de nível de subpixel adjacentes ao longo da primeira direção e a segunda direção é obtida. Os sites são organizados na área do bloco de acordo com uma regra predefinida. A posição em nível de subpixel de todos os sites na área do bloco pode ser obtida pelo método de divisão de grades de tamanhos iguais.

[059] No método de registro de imagem de fluorescência da presente divulgação, pelo menos uma imagem de fluorescência do biochip é obtida. A área local interna da imagem de fluorescência é selecionada. São obtidas somas de valores de pixel na área local interna da imagem de fluorescência ao longo da primeira direção e da segunda direção. Várias primeiras linhas de modelo são selecionadas de acordo com o parâmetro do modelo. As primeiras linhas do modelo percorrem as somas dos valores dos pixels ao longo da primeira direção e da segunda direção, para encontrar o valor total mínimo das somas dos valores dos pixels correspondentes às primeiras linhas do modelo. A posição do valor total mínimo corresponde à posição da linha da pista. A correção em nível de pixel é realizada em uma área local de cada linha de trilha. O cruzamento de trilha das linhas de trilha após a correção no nível de pixel é o cruzamento de trilha no nível de pixel. Outros cruzamentos de trilha no biochip são obtidos de acordo com os cruzamentos de trilha em nível de pixel, e a correção em nível de pixel é realizada nos outros cruzamentos de trilha. A posição da linha de rastreamento de nível de pixel é corrigida pelo método do centro de gravidade para obter a posição de nível de subpixel da linha de rastreamento. As posições de nível de subpixel dos locais uniformemente distribuídos no biochip são obtidas pelo método de divisão de grades de tamanhos iguais. Com a modalidade da presente divulgação, o posicionamento e a operação de registro do grupo fluorescente na imagem fluorescente podem ser otimizados.

[060] A descrição acima explica o método fornecido pela presente divulgação. O seguinte explica uma modalidade do instrumento ou dispositivo sequenciamento

14 / 24 genético de acordo com a presente divulgação.

[061] Uma modalidade da presente divulgação fornece um instrumento sequenciamento genético, que inclui uma memória, um processador e um programa de computador armazenado na memória e executado pelo processador. O processador executa o programa para realizar as etapas do método de registro de imagem de fluorescência. Ressalta‐se que o instrumento de sequenciamento genético pode incluir uma plataforma de chip, um sistema óptico e um sistema de via líquida. A plataforma do chip pode suportar o biochip. O sistema óptico pode capturar as imagens de fluorescência. O sistema de via líquida pode realizar reações bioquímicas usando reagentes predefinidos.

[062] A FIG. 2 é um diagrama de uma modalidade do instrumento de sequenciamento genético de acordo com a presente divulgação. Com referência à FIG. 2, o instrumento sequenciamento genético 1 inclui uma memória 10 para armazenar um sistema sequenciamento genético 100. O sistema sequenciamento genético 100 pode obter pelo menos uma imagem de fluorescência do biochip. A área local interna da imagem de fluorescência é selecionada. São obtidas somas de valores de pixel na área local interna da imagem de fluorescência ao longo da primeira direção e da segunda direção. Várias primeiras linhas de modelo são selecionadas de acordo com o parâmetro do modelo. As primeiras linhas do modelo percorrem as somas dos valores dos pixels ao longo da primeira e segunda direção, respectivamente, para encontrar o valor total mínimo das somas dos valores dos pixels correspondentes às primeiras linhas do modelo. A posição do valor total mínimo corresponde à linha da trilha. A correção em nível de pixel é realizada em uma área local de cada linha de trilha. O cruzamento de trilha das linhas de trilha após a correção no nível de pixel é o cruzamento de trilha no nível de pixel. Outros cruzamentos de trilha no biochip são obtidos de acordo com os cruzamentos de trilha em nível de pixel, e a correção em nível de pixel é realizada nos outros cruzamentos de trilha. A posição da linha de rastreamento de nível de pixel é corrigida pelo método do centro de gravidade para obter a posição de nível de subpixel da linha de rastreamento. As posições de nível de subpixel dos locais uniformemente distribuídos no biochip são obtidas pelo método de

15 / 24 divisão de grades de tamanhos iguais. O posicionamento e o registro dos grupos fluorescentes nas imagens fluorescentes são otimizados na presente divulgação.

[063] Na modalidade, o instrumento de sequenciamento genético 1 também pode incluir uma tela de exibição 20 e um processador 30. A memória 10 e a tela de exibição 20 podem ser conectadas eletricamente ao processador 30.

[064] A memória 10 pode ser qualquer tipo diferente de dispositivo de armazenamento para armazenar vários dados. Por exemplo, a memória 10 pode ser uma memória ou um armazenamento interno do instrumento sequenciamento genético 1. A memória 10 também pode ser um cartão de memória que pode ser conectado ao instrumento sequenciamento genético 1, como uma memória flash, um cartão SM (Smart Media Card) ou um cartão SD (Secure Digital Card, Secure digital card). Além disso, a memória 10 pode incluir uma memória de acesso aleatório de alta velocidade e também pode incluir uma memória não volátil, como um disco rígido, uma memória, um disco rígido plug‐in, um cartão de memória inteligente (Smart Media Card, SMC), um cartão Secure Digital (SD), um cartão Flash, pelo menos um dispositivo de armazenamento de disco magnético, um dispositivo de memória flash ou outro dispositivo de armazenamento de estado sólido volátil. A memória 10 pode armazenar vários tipos de dados, por exemplo, vários tipos de aplicativos instalados no instrumento de sequenciamento genético 1, e os dados para configuração ou os dados obtidos a partir do método de registro de imagem de fluorescência acima.

[065] A tela de exibição 20 é instalada no instrumento 1 sequenciamento genético para exibição de informações.

[066] O processador 30 pode executar o método de registro de imagem de fluorescência e vários softwares instalados no instrumento sequenciamento genético 1, como um sistema operacional e software de aplicativo / exibição. O processador 30 inclui, mas não está limitado a, um processador (unidade de processamento central, CPU), uma unidade de microcontrolador (unidade de microcontrolador, MCU) e outros dispositivos para interpretar instruções de computador e processar dados em software de computador.

[067] O sistema sequenciamento genético 100 pode incluir um ou mais módulos. Os

16 / 24 um ou mais módulos são armazenados na memória 10 do instrumento sequenciamento genético 1 e podem ser executados por um ou mais processadores (isto é, o processador 30 na modalidade) para completar a modalidade da presente divulgação. Por exemplo, referindo‐se à FIG. 3, o sistema de sequenciamento genético 100 pode incluir um módulo de obtenção de imagem 11, um módulo de seleção de área 12, uma soma de valores de pixel módulo de obtenção 13, um módulo de localização de valor total mínimo 14, um módulo de correção de nível de pixel 15, um outro cruzamento de faixa módulo de obtenção 16, um módulo de correção de centro de gravidade 17 e um módulo de obtenção de local de nível de subpixel 18. Os módulos referidos na modalidade da presente divulgação podem ser segmentos de programa que completam uma função específica. O módulo é mais adequado do que um programa para descrever a execução do software no processador.

[068] É compreensível que com base em cada modalidade do método de registro de imagem fluorescente acima, o instrumento de sequenciamento genético 1 pode incluir alguns ou todos os módulos mostrados na FIG. 3. As funções de cada módulo são as seguintes. Deve‐se notar que os mesmos substantivos e explicações relacionadas nas modalidades acima do método de registro de imagem de fluorescência também podem ser aplicados à seguinte introdução funcional de cada módulo. Eles não são repetidos aqui por uma questão de brevidade e para evitar a repetição.

[069] O módulo de obtenção de imagem 11 está configurado para obter pelo menos uma imagem de fluorescência de um biochip.

[070] O módulo de seleção de área 12 é configurado para selecionar uma área local interna da imagem de fluorescência.

[071] A soma dos valores de pixel que obtém o módulo 13 é configurada para obter somas de valores de pixel na área local interna da imagem de fluorescência ao longo da primeira direção e da segunda direção. A primeira direção é perpendicular à segunda direção.

[072] O módulo de localização de valor total mínimo 14 é configurado para selecionar um número de primeiras linhas de modelo de acordo com o parâmetro do modelo. As primeiras linhas do modelo percorrem as somas dos valores dos pixels ao longo da

17 / 24 primeira e segunda direção, respectivamente, para encontrar um valor total mínimo das somas dos valores dos pixels correspondentes às primeiras linhas do modelo. Uma posição do valor total mínimo corresponde a uma posição da linha da trilha.

[073] O módulo de correção de nível de pixel 15 é configurado para realizar correção de nível de pixel em uma área local de cada linha de trilha. O cruzamento de trilha das linhas de trilha após a correção no nível de pixel é um cruzamento de trilha no nível de pixel.

[074] O outro módulo de obtenção de cruzamento de faixa 16 é configurado para obter outros cruzamentos de faixa no biochip de acordo com os cruzamentos de faixa de nível de pixel e realizar uma correção de nível de pixel nos outros cruzamentos de faixa.

[075] O módulo de correção do centro de gravidade 17 é configurado para corrigir a posição da linha de trilho de nível de pixel por um método de centro de gravidade para obter a posição de nível de subpixel da linha de trilho.

[076] O módulo de obtenção de local de nível de subpixel 18 é configurado para obter posições de nível de subpixel dos locais uniformemente distribuídos no biochip pelo método de divisão de grades de tamanhos iguais.

[077] A presente divulgação fornece ainda uma modalidade de um meio de armazenamento legível por computador não volátil no qual um programa de computador é armazenado. As etapas do método de registro de imagem de fluorescência em qualquer modalidade acima são realizadas quando o programa de computador é executado por um processador.

[078] Se o sistema sequenciamento genético, o instrumento sequenciamento genético e os módulos / unidades integradas em um equipamento de informática são implementadas na forma de unidades funcionais de software e vendidos ou usados como produtos independentes, eles podem ser armazenados em um meio de armazenamento legível por computador. Com base nisso, parte ou todas as etapas do método acima e também podem ser concluídas por meio de um programa de computador instruído pelo hardware relevante. O programa de computador pode ser armazenado em um meio de armazenamento legível por computador. As etapas do

18 / 24 método acima podem ser realizadas quando o programa é executado pelo processador. O programa de computador inclui código de programa de computador, que está na forma de código‐fonte, código‐objeto, arquivo executável ou algumas formas intermediárias. O meio de armazenamento legível por computador pode incluir qualquer entidade ou dispositivo capaz de transportar o código do programa de computador, meio de gravação, disco U, disco rígido móvel, disco magnético, disco óptico, memória de computador, memória somente leitura (ROM), Memória de Acesso Aleatório (RAM), sinal de portadora elétrica, sinal de telecomunicações e mídia de distribuição de software.

[079] O processador pode ser uma unidade de processamento central (Unidade de Processamento Central, CPU) ou outro processador de uso geral, processador de sinal digital (Processador de Sinal Digital, DSP), circuito integrado específico de aplicativo (ASIC), campo pronto FPGA (Programmable Gate Array) ou outro dispositivo lógico programável, porta discreta, dispositivo lógico de transistor ou componente de hardware discreto. O processador de uso geral pode ser um microprocessador ou qualquer processador convencional. O processador é o centro de controle do sistema sequenciamento genético e do instrumento sequenciamento genético. Várias interfaces e linhas são usadas para conectar diferentes partes de todo o sistema sequenciamento genético / instrumento sequenciamento genético.

[080] A memória pode armazenar o programa de computador e / ou os módulos. O processador pode executar ou executar o programa de computador e / ou os módulos armazenados na memória, e também chamar os dados armazenados na memória, para realizar as funções do sistema sequenciamento genético/instrumento sequenciamento genético. A memória pode incluir uma área de armazenamento de programa e uma área de armazenamento de dados. A área de armazenamento do programa pode armazenar um sistema operacional, um programa de aplicativo exigido por pelo menos uma função (como uma função de reprodução de som, uma função de exibição de imagem, etc.). Além disso, a memória pode incluir uma memória de acesso aleatório de alta velocidade e também pode incluir uma memória não volátil, como disco rígido, memória, disco rígido plug‐in, cartão de mídia inteligente (SMC), Secure Digital (SD)

19 / 24 cartão, cartão Flash, pelo menos um dispositivo de armazenamento de disco magnético, dispositivo de memória flash ou outro dispositivo de armazenamento de estado sólido volátil.

[081] Com referência à FIG. 4A e FIG. 4B, FIG. 4A é um diagrama de uma modalidade de uma porção de uma imagem de fluorescência de acordo com a presente divulgação. FIG. 4B é um diagrama ampliado de uma porção da FIG. 4A. Os grupos fluorescentes são distribuídos no biochip de acordo com uma regra predefinida. Por meio de um design e processo especiais, nenhum grupo fluorescente é formado em algumas posições do biochip. Como mostrado na FIG. 4A, quando os grupos fluorescentes são brilhantes em posições aleatórias superiores a 25% (quatro bases são equilibradas), a linha de limite não luminosa é destacada. Com referência à FIG. 4A, duas linhas de limite estão ao longo da direção horizontal (a seta preta aponta para a posição da linha de limite) e as três linhas de limite estão ao longo da direção vertical. As linhas de limite ao longo das direções horizontal e vertical são aumentadas como mostrado na FIG. 4B. Tomando a direção vertical como exemplo, cada linha limite destacada pode ser composta de três posições de grupos fluorescentes. Os grupos fluorescentes na linha central são brilhantes e os grupos fluorescentes em ambos os lados da linha central não são brilhantes. Os grupos fluorescentes na linha central formam a linha da trilha, e os grupos fluorescentes em ambos os lados da linha central formam a linha escura. É compreensível que a linha de limite realçada pode incluir a linha da pista e linhas escuras em ambos os lados da linha da pista. A referência ao chip de matriz bioquímica divulgado no pedido de patente PCT / US2011 / 050047 fornecerá uma melhor compreensão dos layouts dos locais e das linhas de trajetória no biochip.

[082] Com referência à FIG. 5A e FIG. 5B, FIG. 5A é um diagrama de uma modalidade de uma área local interna de uma imagem de fluorescência de acordo com a presente divulgação. FIG. 5B é um diagrama que mostra somas de valores de pixel ao longo de uma direção vertical da área local interna da FIG. 5A. Como mostrado na FIG. 5A, uma área de 80% da largura ao longo da primeira direção e 10% do comprimento ao longo da segunda direção da imagem de fluorescência é selecionada como a área local interna da imagem de fluorescência (isto é, uma porção selecionada pelo retângulo

20 / 24 branco quadro, Armação). Na área local interna da imagem de fluorescência, quatro linhas de limite ao longo da direção vertical e duas linhas de limite ao longo da direção horizontal estão incluídas. Tomando a direção vertical como exemplo, as somas dos valores de pixel da área local interna da imagem de fluorescência ao longo da direção vertical são calculadas. Como mostrado na FIG. 5B, o eixo horizontal da FIG. 5B representa as coordenadas dos pixels na área local interna da imagem fluorescente no biochip, e o eixo vertical representa as somas dos valores dos pixels em tons de cinza. Quatro somas mínimas de valores de pixel estão incluídas na FIG. 5B, que correspondem a quatro linhas de limite ao longo da direção vertical na área local interna da imagem de fluorescência. A posição marcada pela marca elíptica preta é a segunda linha limite ao longo da direção vertical na área parcial interna da imagem de fluorescência (em ordem da esquerda para a direita), como mostrado na FIG. 5A.

[083] Com referência à FIG. 6A, FIG. 6B e FIG. 6C, FIG. 6A é um diagrama que mostra três primeiras linhas de modelo procurando as somas de valores de pixel da FIG. 5B. FIG. 6B é outro diagrama que mostra três primeiras linhas de modelo procurando as somas de valores de pixel da FIG. 5B. FIG. 6C é ainda outro diagrama que mostra as três primeiras linhas de modelo procurando as somas dos valores de pixel da FIG. 5B. As somas dos valores dos pixels são pesquisadas sequencialmente pelas três primeiras linhas do modelo. A distância entre as duas primeiras linhas do modelo é constante, mas diferente uma da outra. Por exemplo, a distância entre a primeira linha do modelo e a segunda linha do modelo é menor do que a distância entre a segunda primeira linha do modelo e a terceira primeira linha do modelo. Como mostrado na FIG. 6A e FIG. 6C, as três primeiras linhas de modelo não estão ao mesmo tempo nas posições das somas mínimas de valores de pixel. Como mostrado na FIG. 6B, as três primeiras linhas de modelo estão todas nas posições das somas mínimas de valores de pixel (na ordem da esquerda para a direita). Neste momento, o valor total das somas dos valores de pixel das três primeiras linhas do modelo é mínimo. A posição do valor total mínimo da soma dos valores dos pixels é a posição aproximada da linha da trilha. Em relação à pesquisa das somas de valores de pixel na FIG. 5B pelas três primeiras linhas de modelo, pode ser entendido que as três primeiras linhas de modelo virtuais, com

21 / 24 um espaço fixo entre elas, podem ser movidas da esquerda para a direita para pressionar a curva das somas de valores de pixel na FIG. 5B, as somas dos valores de pixel sendo lidos (isto é, percorridos) pelas três primeiras linhas de modelo nas posições que são pressionadas. Em seguida, os valores totais das três somas de valores de pixel são calculados e o valor total é adicionado ao diagrama da FIG. 7. Cada vez que o valor total é obtido, o valor total é adicionado à ordenada vertical correspondente à posição da primeira linha do modelo à esquerda.

[084] Com referência à FIG. 7, é mostrado um valor total das somas dos valores de pixel correspondentes às três primeiras linhas do modelo. Como mostrado na FIG. 7, o círculo preto corresponde à posição em que o valor total das somas dos valores de pixel das três primeiras linhas do modelo é mínimo. A posição do valor total mínimo corresponde à posição aproximada da linha da pista.

[085] Com referência às FIGS. 8A, 8B e 8C, FIG. 8A é um diagrama de uma porção de uma linha de trilhos de acordo com a presente divulgação. FIG. 8B é um diagrama que mostra as somas dos valores de pixel da porção da linha de rastreamento ao longo da direção vertical. FIG. 8C é um diagrama ampliado da área selecionada da FIG. 8B. Como mostrado na FIG. 8A, uma área local da linha de rastreamento é selecionada pelo quadro retangular branco e é percorrida para encontrar as somas de valores de pixel da área local da linha de rastreamento ao longo de uma única direção (isto é, a direção horizontal ou vertical). Tomando a direção vertical como exemplo, como mostrado na FIG. 8B, a linha em forma de W (selecionada pelo círculo de elipse preto) está incluída nas somas dos valores de pixel da área local da linha de rastreamento ao longo da direção vertical. Quando a linha em forma de W é ampliada, dois vales e um pico são incluídos na linha em forma de W, como mostrado na FIG. 8C. É compreensível que os dois vales correspondam às linhas escuras em ambos os lados da linha da trilha no biochip, e a soma dos valores de pixel das linhas escuras seja a mais baixa. O pico na linha em forma de W corresponde à linha da trilha, e a soma dos valores de pixel da linha da trilha é a mais alta.

[086] Com referência à FIG. 9, um valor total obtido pelas somas dos valores de pixel da FIG. 8B é mostrado. Para as somas dos valores de pixel da área local da linha de

22 / 24 rastreamento ao longo da direção vertical, como mostrado na FIG. 8B, duas terceiras linhas de modelo, com uma distância predefinida de quatro, são selecionadas para percorrer as somas de valores de pixel da área local da linha de trilha. A distância de quatro é selecionada de acordo com o parâmetro do modelo do biochip. As somas dos valores dos pixels correspondentes às duas terceiras linhas do modelo com a distância predefinida de quatro são obtidas. A soma mínima dos valores de pixel é então obtida. Como mostrado na FIG. 9, a soma mínima dos valores de pixel está entre (40, 60) no eixo horizontal. A posição da soma mínima dos valores de pixel corresponde à posição em nível de pixel de um vale da linha em forma de W. A posição de nível de pixel da linha de trilha pode ser obtida de acordo com a posição de nível de pixel do vale.

[087] Com referência à FIG. 10, outros cruzamentos de trilha derivados por cruzamentos de trilha em nível de pixel de acordo com a presente divulgação são mostrados. Como mostrado na FIG. 10, os pontos cinza‐claros indicam as cruzes de trilha obtidas no nível de pixel. A disposição do primeiro conjunto de linhas de trilhos e do segundo conjunto de linhas de trilhos é regular no biochip. A disposição dos cruzamentos das linhas da via também é regular. Quando a posição de nível de pixel dos cruzamentos de trilha é obtida, a posição dos outros cruzamentos de trilha no biochip pode ser obtida de acordo com as regras correspondentes (os pontos cinza escuro indicam outros cruzamentos de trilha). As posições obtidas dos outros cruzamentos de trilha são posições aproximadas e as correções de nível de pixel precisam ser realizadas nas outras cruzes de trilha para obter as posições de nível de pixel dos outros cruzamentos de trilha.

[088] Com referência às FIGS. 11A e 11B, FIG. 11A é um diagrama de uma porção de uma linha de trilha de nível de pixel. FIG. 11B é um diagrama que mostra as somas dos valores de pixel da porção da linha de rastreamento de nível de pixel ao longo da direção horizontal. Como mostrado na FIG. 11A, uma área com uma largura de 3 pixels e um comprimento de 50 pixels pode ser selecionada como a área local da linha de rastreamento de nível de pixel (conforme selecionado pela linha branca). O centro de gravidade da área local da linha de rastreamento em nível de pixel é obtido. A linha da trilha passando pelo centro de gravidade ao longo da direção vertical é a linha da trilha

23 / 24 no nível do subpixel. Como mostrado na FIG. 11B, o eixo horizontal representa as coordenadas dos pixels na área local da linha de rastreamento de nível de pixel ao longo da direção horizontal e o eixo vertical representa a soma dos valores de pixel em escala de cinza. Um intervalo de coordenadas do eixo horizontal é (0, 2). A soma dos valores do pixel é máxima quando a coordenada do pixel é 1, e a soma dos valores do pixel é zero quando a coordenada do pixel é 2. Quando a coordenada do pixel é 0, a soma dos valores do pixel está entre (1000, 1200). Usando a área local da linha de rastreamento de nível de pixel mostrada na FIG. 11B, a posição aproximada do centro de gravidade na área local da linha de rastreamento de nível de pixel pode ser determinada. Por exemplo, o centro de gravidade está na posição mais à esquerda da área local da linha de rastreamento no nível do pixel.

[089] Com referência às FIGS. 12A e 12B, FIG. 12A é um diagrama de posições da linha de rastreamento de nível de pixel. FIG. 12B é um diagrama de posições da linha de trilha de nível de subpixel. Como mostrado na FIG. 12A, a posição de nível de pixel de uma determinada linha de trilha é selecionada por uma caixa preta. Quando o pixel é subdividido (a posição da linha de rastreamento de nível de pixel é corrigida pelo método do centro de gravidade para obter a posição de nível de subpixel da linha de rastreamento), a posição de nível de subpixel é obtida, como mostrado na FIG. 12B. O ponto cinza claro indica a posição do centro de gravidade na área local da linha da via. É compreensível que a linha reta que passa pelo ponto preto seja a linha da trilha e a linha da trilha seja uma linha de trilha no nível de subpixel.

[090] FIG. 13 é um diagrama que mostra as posições de subpixel de locais obtidos pelo método de divisão de grades de tamanhos iguais. Com referência à FIG. 13, o círculo preto indica o cruzamento de faixa da linha de faixa de nível de subpixel ao longo da primeira direção e a linha de faixa de nível de subpixel ao longo da segunda direção. A posição do cruzamento da faixa é uma posição de nível de subpixel. Uma área de bloco entre os cruzamentos da trilha de duas linhas de trilha de nível de subpixel adjacente ao longo da primeira e da segunda direção. Os sites são organizados na área do bloco de acordo com uma regra predefinida. A posição do subpixel do site na área do bloco pode ser obtida pelo método de divisão de grades de

24 / 24 tamanhos iguais.

[091] Nas várias modalidades da presente divulgação, deve ser entendido que o terminal e o método podem ser implementados de outras maneiras. Por exemplo, o sistema descrito acima é apenas ilustrativo. A divisão dos módulos é baseada apenas na função lógica, e outros métodos de descrição dos módulos também podem ser incluídos na implementação real.

[092] Para aqueles versados na técnica, é óbvio que as modalidades da presente divulgação não se limitam aos detalhes acima e também podem ser implementadas em outras formas específicas sem se afastar do espírito ou das características básicas das modalidades da presente divulgação. Portanto, não importa em qual ponto de vista, as modalidades devem ser consideradas exemplares e não limitativas. O escopo das modalidades da presente divulgação é definido pelas reivindicações anexas, em vez da descrição acima. Portanto, todas as mudanças dentro do significado e escopo de elementos equivalentes das reivindicações estão incluídas nas modalidades da presente divulgação. Quaisquer sinais de referência nas reivindicações não devem ser considerados como limitantes das reivindicações. Múltiplas unidades, módulos ou dispositivos declarados no sistema, dispositivo ou terminal das reivindicações também podem ser implementados pela mesma unidade, módulo ou dispositivo por meio de software ou hardware.

[093] Embora as informações e vantagens das presentes modalidades tenham sido estabelecidas na descrição anterior, juntamente com detalhes das estruturas e funções das presentes modalidades, a divulgação é apenas ilustrativa. As alterações podem ser feitas em detalhes, especialmente em questões de forma, tamanho e arranjo de partes dentro dos princípios das presentes modalidades exemplares, em toda a extensão indicada pelo significado claro dos termos em que as reivindicações anexas são expressas.

Claims

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REIVINDICAÇÕES 1) “MÉTODO DE REGISTRO DE IMAGEM DE FLUORESCÊNCIA APLICADO A UM BIOCHIP”, uma distância de pixel entre as linhas de rastreamento no biochip sendo definida de acordo com o parâmetro de modelo, o método de registro de imagem de fluorescência caracterizado por compreender: ‐ obter pelo menos uma imagem de fluorescência do biochip (S101); ‐ selecionar uma área local interna da imagem de fluorescência (S102); ‐ obter somas de valores de pixel na área local interna da imagem de fluorescência, respectivamente, ao longo de uma primeira direção e uma segunda direção, a primeira direção sendo perpendicular à segunda direção (S103); ‐ selecionar uma pluralidade de primeiras linhas de modelo de acordo com o parâmetro de modelo, percorrer as somas de valores de pixel respectivamente ao longo da primeira direção e a segunda direção pela pluralidade de primeiras linhas de modelo, para encontrar um valor total mínimo das somas de valores de pixel correspondentes a pluralidade de primeiras linhas de modelo, respectivamente, ao longo da primeira direção e da segunda direção, uma posição do valor total mínimo ao longo da primeira direção ou a segunda direção correspondendo a uma posição da linha de trilho ao longo da primeira direção ou da segunda direção (S104); ‐ realizar correção de nível de pixel em uma área local da linha de trilha e o cruzamento de trilha das linhas de trilha após a correção de nível de pixel ser uma cruz de trilha de nível de pixel (S105); ‐ obter outros cruzamentos de trilha no biochip de acordo com os cruzamentos de trilha de nível de pixel e realizar a correção de nível de pixel nos outros cruzamentos de trilha (S106); ‐ corrigir uma posição da linha de rastreamento de nível de pixel por um método de centro de gravidade para obter uma posição de nível de subpixel da linha de rastreamento (S107); e ‐ obter posições em nível de subpixel de todos os locais uniformemente distribuídos no biochip pelo método de divisão de grades de tamanhos iguais (S108). 2) “MÉTODO DE REGISTRO DE IMAGEM DE FLUORESCÊNCIA”, de acordo com a

2 / 5 reivindicação 1, caracterizado por obter somas de valores de pixel na área local interna da imagem de fluorescência, respectivamente, ao longo de uma primeira direção e uma segunda direção compreender: ‐ selecionar uma pluralidade de segundas linhas de modelo; ‐ mover a pluralidade de segundas linhas de modelo na área local interna da imagem fluorescente, respectivamente, ao longo da primeira direção e da segunda direção; e ‐ calcular uma soma de valores de pixel em escala de cinza na área local interna da imagem fluorescente coberta pela pluralidade de linhas de segundo modelo, em que a soma dos valores de pixel em escala de cinza é uma soma dos valores de cinza dos pixels cobertos pela pluralidade de segundos linhas de modelo.

3) “MÉTODO DE REGISTRO DE IMAGEM DE FLUORESCÊNCIA”, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por selecionar uma pluralidade de primeiras linhas de modelo de acordo com o parâmetro de modelo, atravessar as somas de valores de pixel respectivamente ao longo da primeira direção e da segunda direção pela pluralidade de primeiras linhas de modelo encontrar um valor total mínimo das somas de valores de pixel correspondentes à pluralidade de primeiras linhas de modelo, respectivamente, ao longo da primeira direção e a segunda direção compreender: ‐ selecionar a pluralidade de primeiras linhas de modelo de acordo com o parâmetro de modelo; ‐ calcular um valor total das somas dos valores de pixel, respectivamente, ao longo da primeira direção e a segunda direção correspondendo à pluralidade de primeiras linhas de modelo; e ‐ obter o valor total mínimo entre o valor total das somas dos valores dos pixels.

4) “MÉTODO DE REGISTRO DE IMAGEM DE FLUORESCÊNCIA”, de acordo com a reivindicação 3 caracterizado por realizar correção de nível de pixel em uma área local da linha de rastreamento compreendendo: ‐ obter as somas dos valores de pixel da área local da linha de rastreamento ao longo da primeira direção e da segunda direção, respectivamente; ‐ selecionar uma pluralidade de terceiras linhas de modelo espaçadas umas das outras por uma distância predeterminada, para encontrar as somas de valores de pixel da

3 / 5 área local da linha de trilho por transversal; ‐ obter um valor total mínimo das somas de valores de pixel correspondentes à pluralidade de terceiras linhas de modelo; e ‐ obter a posição de nível de pixel da linha de rastreamento de acordo com uma posição correspondente ao valor total mínimo.

5) “MÉTODO DE REGISTRO DE IMAGEM DE FLUORESCÊNCIA”, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por obter a posição de nível de pixel da linha de rastreamento de acordo com uma posição correspondente ao valor total mínimo, compreendendo: ‐ obter uma posição no nível de pixel de um vale da linha em forma de W de acordo com a posição do valor total mínimo, em que as somas dos valores de pixel da área local da linha de rastreamento compreendem a linha em forma de W; e ‐ obter a posição de nível de pixel da linha de rastreamento de acordo com a posição de nível de pixel do vale.

6) “MÉTODO DE REGISTRO DE IMAGEM DE FLUORESCÊNCIA”, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por corrigir uma posição da linha de rastreamento de nível de pixel por um método de centro de gravidade, compreendendo: ‐ obter uma área local da linha de rastreamento de nível de pixel; ‐ obter um centro de gravidade da área local da linha de trilha de nível de pixel; e ‐ obter uma posição de nível de subpixel da linha de trilho de acordo com o centro de gravidade.

7) “MÉTODO DE REGISTRO DE IMAGEM DE FLUORESCÊNCIA”, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por ‘obter posições de nível de subpixel de todos os locais uniformemente distribuídos no biochip pelo método de divisão de grades de tamanhos iguais, compreendendo: ‐ obter uma área de bloco formada pelos cruzamentos de faixa de duas linhas de faixa de nível de subpixel adjacentes ao longo da primeira direção e da segunda direção, em que os locais são dispostos na área de bloco de acordo com uma regra predefinida; e ‐ obter a posição de nível de subpixel de todos os sites na área de bloco pelo método de divisão de grades de tamanho igual.

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8) “SISTEMA SEQUENCIAMENTO GENÉTICO APLICADO A UM BIOCHIP”, uma distância de pixel entre as linhas de trilha no biochip sendo definida de acordo com o parâmetro do modelo, o sistema sequenciamento genético caracterizado por compreender: ‐ um módulo de obtenção de imagem (11), configurado para obter pelo menos uma imagem de fluorescência do biochip; ‐ um módulo de seleção de área(12), configurado para selecionar uma área local interna da imagem de fluorescência; ‐ um módulo de obtenção de soma de valores de pixel (13), configurado para obter somas de valores de pixel na área local interna da imagem de fluorescência, respectivamente, ao longo de uma primeira direção e uma segunda direção, a primeira direção sendo perpendicular à segunda direção; ‐ um módulo de localização de valor total mínimo (14), configurado para selecionar uma pluralidade de primeiras linhas de modelo de acordo com o parâmetro de modelo, percorre as somas de valores de pixel respectivamente ao longo da primeira direção e a segunda direção pela pluralidade de primeiras linhas de modelo, para encontrar um total mínimo valor das somas de valores de pixel correspondentes à pluralidade de primeiras linhas de modelo, respectivamente, ao longo da primeira direção e da segunda direção, uma posição do valor total mínimo ao longo da primeira direção ou a segunda direção correspondendo à linha de trilha ao longo da primeira direção ou a segunda direção; ‐ um módulo de correção de nível de pixel (15), configurado para executar correção de nível de pixel em uma área local da linha de trilha e o cruzamento de trilha das linhas de trilha após a correção de nível de pixel ser uma cruz de trilha de nível de pixel; ‐ um outro módulo de obtenção de cruzamento de trilha (16), configurado para obter outros cruzamentos de trilha no biochip de acordo com os cruzamentos de trilha de nível de pixel e realizar a correção de nível de pixel nos outros cruzamentos de trilha; ‐ um módulo de correção de centro de gravidade (17), configurado para corrigir uma posição da linha de rastreamento de nível de pixel por um método de centro de gravidade para obter uma posição de nível de subpixel da linha de rastreamento; e

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‐ um módulo de obtenção de local de nível de subpixel (18), configurado para obter posições de nível de subpixel de todos os locais uniformemente distribuídos no biochip por método de divisão de grades de tamanhos iguais. 9) “INSTRUMENTO DE SEQUENCIAMENTO GENÉTICO”, caracterizado por compreender: ‐ um processador (30); e ‐ uma memória (10) que armazena um ou mais programas de computador, que quando executados pelo processador (30), fazem com que o processador (30) execute um método de registro de imagem de fluorescência de qualquer uma das reivindicações de 1 a 7. 10) “MEIO DE ARMAZENAMENTO NÃO VOLÁTIL COM INSTRUÇÕES DE COMPUTADOR NELE ARMAZENADAS”, caracterizado por quando as instruções de computador serem executadas por um processador (30), o processador (30) é configurado para realizar um método de registro de imagem de fluorescência de qualquer uma das reivindicações de 1 a 7.