CN108614984A - 图像拍摄方法和系统 - Google Patents

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CN108614984A CN201611136958.9A CN201611136958A CN108614984A CN 108614984 A CN108614984 A CN 108614984A CN 201611136958 A CN201611136958 A CN 201611136958A CN 108614984 A CN108614984 A CN 108614984A
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Abstract

本发明涉及一种图像拍摄方法和系统，所述方法包括提供一成像装置，所述成像装置包括获取图像的拍摄装置以及正对拍摄装置的载物平台，载物平台可从复位点开始沿X坐标轴方向和Y坐标轴方向移动；沿Y坐标轴放置条形样本于载物平台上，移动载物平台对条形样本沿Y坐标轴的n个相互间隔的位点进行拍摄；以及根据所述位点的坐标，将条形样本定义为n‑1个条段区域；分割所述条段区域为依次错位相连的多个拍照区域，每个拍照区域包括多个拍照子区域。本发明图像拍摄方法和系统可防止载物平台移动超出样本范围。

Description

图像拍摄方法和系统
技术领域
本发明涉及基因测序领域，更具体地说，本发明涉及一种图像拍摄方法和系统。
背景技术
基因测序领域通常需要对样本进行图像拍摄和识别，由于拍摄装置的镜头观测范围远小于样本的面积，因此镜头每次只能对样本的局部进行拍摄。现有技术通常采用连续步进的方式依次拍摄适配成像装置的观测范围的多个小区域，然后对多个小区域的图像进行基因测序数据识别处理。受限于制作工艺，收容样本的条形反应通道通常存在一定的弯曲形变，例如形成C型弯曲和U型弯曲形变，导致连续步进的方式依次拍摄会超出样本范围。
发明内容
本发明的目的在于提供一种图像拍摄方法和系统，旨在解决现有技术图像拍时载物平台移动导致超出样本范围的问题。
一种图像拍摄方法，其特征在于包括：
提供一成像装置，所述成像装置包括获取图像的拍摄装置以及正对拍摄装置的载物平台，载物平台可从复位点开始沿X坐标轴方向和Y坐标轴方向移动；
沿Y坐标轴放置条形样本于载物平台上，移动载物平台对条形样本沿Y坐标轴的n个相互间隔的位点进行拍摄，所述n为大于2的自然数；
根据所述位点的坐标，将条形样本定义为n-1个条段区域；以及
分割所述条段区域为依次错位相连的多个拍照区域，每个拍照区域包括多个拍照子区域。
进一步地，所述n个相互间隔的位点包括样本两端的位点以及位于两端之间的位点。
进一步地，根据条段区域两端的位点坐标计算条段区域相对Y坐标轴的倾斜度，以确定所述拍照区域的数量，所述拍照区域的数量和所述倾斜度成正比。
进一步地，根据所述拍照区域的数量以及条段区域两端的位点的X坐标差值，确定所述拍照区域依次错位幅度。
进一步地，移动载物平台对预定子区域进行两次图像拍摄，并根据两次图像拍摄结果校正拍摄装置对位每个子区域时载物平台的移动误差。
进一步地，所述移动载物平台对预定子区域进行两次图像拍摄，并根据两次图像拍摄结果校正拍摄装置对位每个子区域时载物平台的移动误差包括：
从复位点开始移动载物平台，第一条件下使拍摄装置对位所述预定子区域并进行第一次图像拍摄，获得第一图像；
从复位点开始移动载物平台，第一条件下使拍摄装置对位所述预定子区域并进行二次图像拍摄，获得第二图像；以及
计算第一图像和第二图像之间的偏移量并换算为载物平台的移动误差。
进一步地，校正平台的移动误差后进一步包括：第二条件下移动载物平台对拍照区域内的子区域拍摄图像。
进一步地，所述第一条件为使用灯光照亮样本区域，所述第二条件为样本区域自发荧光。
进一步地，所述n个相互间隔的位点对应的子区域的焦距在拍摄的同时获得，其他每个子区域的焦距根据子区域的自身坐标，以及两个最相邻位点的焦距通过插值法计算获得。
一种图像拍摄系统，其特征在于包括：
成像装置，所述成像装置包括获取图像的拍摄装置以及正对拍摄装置的载物平台，载物平台可从复位点开始沿X坐标轴方向移动和沿Y坐标轴方向移动；
所述间隔位点确定模块，用于控制移动载物平台对条形样本沿Y坐标轴的n个相互间隔的位点进行拍摄，n为大于2的自然数；
条段区域确定模块，用于根据所述位点的坐标，将条形样本定义为n-1个条段区域；以及
拍照区域分割模块，用于分割所述条段区域为错位相连的多个拍照区域，每个拍照区域包括多个拍照子区域。
进一步地，所述图像拍摄系统还包括平台移动校正模块，所述平台移动校正模块用于控制移动载物平台对预定子区域进行两次图像拍摄，并根据两次图像拍摄结果校正拍摄装置对位每个子区域时载物平台的移动误差。
进一步地，所述平台移动校正模块包括：
第一图像拍摄模块，用于控制从复位点开始移动载物平台，第一条件下使拍摄装置对位所述预定子区域并进行第一次图像拍摄，获得第一图像；
第二图像拍摄模块，用于控制从复位点开始移动载物平台，第一条件下使拍摄装置对位所述预定子区域并进行二次图像拍摄，获得第二图像；以及
移动误差计算模块，用于计算第一图像和第二图像之间的偏移量并换算为载物平台的移动误差。
进一步地，所述图像拍摄系统还包括焦距确定模块，用于确定所述间隔的位点对应的子区域以外的其他子区域的焦距。
相对于现有技术，本发明的图像拍摄方法和系统将样本分割为n-1个段条段区域，再通过分割所述条段区域为依次错位相连的多个拍照区域对拍摄可能出现的超出样本的偏差进行纠正，可以防止实际拍摄图像时拍摄装置步进移动超出样本范围，还可以减少拍摄装置在X坐标轴方向的步进移动次数，减少由于移动平台的精度导致的移动累积误差。进一步地，在对多个子区域正式拍摄图像之前，先对预定子区域进行两次图像拍摄，并根据两次图像拍摄结果校正载物平台的移动误差，可以最大限度消除或减少平台移动误差导致相同子区域前后拍摄的多幅图像之间发生较大的偏移，提高基因测序后续图像数据处理的准确性。
附图说明
图1为本发明第一实施方式图像拍摄方法的流程示意图。
图2为图1拍摄方法中载物平台移动路线示意图。
图3为图1图像拍摄方法中分割拍照区域的示意图。
图4为本发明一替代实施方式图像拍摄方法的流程示意图。
图5为图4替代实施方式中焦距拍摄和计算的示意图。
图6本发明第二实施方式图像拍摄方法的流程示意图。
图7为本发明第三实施方式图像拍摄方法的流程示意图。
图8为图7中校正拍摄装置对位每个子区域时载物平台的移动误差步骤的具体流程示意图。
图9为图8流程中对预定子区域拍摄的具有特征区域的第一图像示意图。
图10为图8流程中对预定子区域拍摄的具有相同特征区域的第二图像的示意图。
图11为图9中第一图像和图8中第二图像之间的偏移量的示意图。
图12-13为本发明一实施方式图像拍摄系统的方框示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施方式，对本发明进行进一步详细说明。
请参考图1-图3，本发明第一实施方式提供一种图像拍摄方法，其包括步骤S11-S14。
步骤S11, 提供一成像装置，所述成像装置包括获取图像的拍摄装置以及正对拍摄装置的载物平台10，载物平台10可从复位点o开始沿X坐标轴方向移动和沿Y坐标轴方向移动。本实施方式中，拍摄装置包括镜头和获取图像的CCD图像传感器。
步骤S12, 沿Y坐标轴放置条形样本20于载物平台上，移动载物平台10对条形样本沿Y坐标轴的n个相互间隔的位点进行拍摄。本实施方式中，所述n个相互间隔的位点包括样本两端的位点以及位于两端之间的位点。一实施方式中，以设定4个相互间隔的位点为例，请参考图2，当样本于载物平台10上基本平行Y坐标轴时，首先从复位点o移动载物平台10使拍摄装置观测样本的一端部位点，设定样本该一端部位点的第一区域的第一坐标, 例如子区域A10的坐标。然后移动载物平台10使拍摄装置观测并设定样本另一端部位点，设定样本另一端部位点的第二子区域的第二坐标, 例如子区域A20的坐标。最后在中间大致等间隔选取两个位点，分别设定样本中间两个位点的三子区域的第三坐标以及第四子区域的第四坐标，例如子区域A30和A40的坐标。本实施方式中，所述位点的坐标由其对应的子区域的中心位置的坐标确定。替代实施中，所述间隔选取的位点的个数n不限于4个，n还可以为其他大于2的自然数，例如3、5或6个。
本实施方式中，根据第一坐标、第二坐标的Y坐标差值和子区域的大致尺寸确定整个拍照区域30。本实施方式中，所述子区域的尺寸和拍摄装置的视界范围相匹配，所述子区域宽度W0为子区域沿长度方向或Y坐标轴方向的尺寸。本实施方式中，根据第一至第四坐标的X坐标差值可以确定所述条形样本20大致弯曲程度和倾斜程度。
本实施方式中，所述样本20为高通量基因测序样本，所述样本20包括多个待识别磁珠，由于磁珠体积较小且在边缘附近有不易识别的情况，因此选定高通量基因测序样本的中心条状区域作为拍照区域30，以便准确识别拍照区域30对应图像的信息。本实施中，所述复位点o位于拍照区域30之外。一实施方式中，拍摄装置的聚焦范围或视界范围远小于样本20的面积，对基因测序样本的拍摄以预先选择的成像效果较好的条段区域进行。较佳实施方式中，所述摄装置的聚焦范围或视界范围大致为样本20宽度的一半。
步骤S13，根据所述位点的坐标，将条形样本定义为n-1个条段区域。本实施方式，样本20被4个位点对应的子区域的坐标定义为四个条段区域。明显地，根据多个位点定义的多个条段区域基本不存在较大弯曲的情况，为后续图像拍摄顺利进行建立了基础。
步骤S14，分割所述条段区域为错位相连的多个拍照区域，每个拍照区域包括多个拍照子区域。本实施方式中，条段区域虽然弯曲度不大，但是可能会倾斜于Y坐标轴一定角度。为了防止实际拍摄图像时拍摄装置步进移动超出样本20范围，预先将条段区域分为多个拍照区域。
一实施方式中，根据条段区域两端位点的坐标差值计算所述条段区域相对Y坐标轴的倾斜度，以确定所述拍照区域的数量，所述拍照区域的数量和所述倾斜度成正比。本实施方式中，根据所述拍照区域的数量以及条段区域两端位点对应的子区域的坐标的X坐标差值，还可确定所述拍照区域依次错位幅度。一实施方式中，拍照区域之间依次错位的距离等于条段区域两端位点对应的子区域的坐标的X坐标差值除以拍照区域的数量。
参考图2-3，一实施方式中，第一条段区域31相对Y坐标轴的倾斜度为10.5°, 第一条段区域分割后的拍照区域的数量为3个，第一条段区域两端位点的坐标差值为P1，拍照区域之间依次错位的距离等于P1/3，每个拍照区域包括1-2个拍照子区域。如图3所示，第一条段区域31分割后的拍照区域分别为A10-A15。
第二条段区域32相对Y坐标轴的倾斜度为5.9°,分割后的拍照区域的数量为2个，第二条段区域32两端位点的坐标差值为P2，拍照区域之间依次错位的距离等于P2/2，每个拍照区域包括3-4个拍照子区域。如图3所示，第二条段区域32分割后的拍照区域分别为A30-A35。
第三条段区域33相对Y坐标轴的倾斜度为9.2°,分割后的拍照区域的数量为3个，第三条段区域33两端位点的坐标差值为P3，拍照区域之间依次错位的距离等于P3/3，每个拍照区域包括1-2个拍照子区域。如图3所示，第三条段区域33分割后的拍照区域分别为A40-A44、A20。
本实施方式中将条段区域分为多个拍照区域后，还可以减少拍摄装置在X坐标轴方向的步进移动次数，减少由于移动平台的精度导致的移动累积误差。
较佳实施方式中，根据分割的多个拍照区域，拍摄装置从复位点o移动，沿Y轴方向依次对每个条段区域分割后的拍照区域步进移动拍摄，且步进移动的距离等于所述子区域宽度W0，即后一个子区域的Y坐标等于前一个子区域Y坐标加W0。每个拍照子区域的X坐标由所在的拍照区域的确定，即后一个拍照区域的X坐标等于前一个拍照区域的X坐标加上或减去错位距离。由于n个相互间隔的位点之间的距离不会刚好等于步进的整倍数，因此除了距离复位点o最近的端部位点的坐标外，其他位点的Y坐标在分割所述条段区域为错位相连的多个拍照区域时进一步进行校正。
请一并参考图4-5，作为替代实施方式，本发明还进一步包括步骤S20，用于确定每个拍照子区域的拍摄焦距。具体地，步骤S12中n个相互间隔的位点对应的子区域的焦距在拍摄的同时获得，其他每个子区域的焦距根据步骤S14分割后的子区域的自身坐标，以及两个最相邻位点的焦距通过插值法计算获得。如图5所示，一实施方式中,载物平台10上的样本20沿Y坐标轴的4个相互间隔的位点，例如子区域A10、A20、A30和A40的中心点被拍摄装置90依次拍摄,子区域A10、A20、A30和A40对应位点的焦距分别为F10、F20、F30和F40，这些焦距分别由拍摄装置90依次聚焦后获得，其他每个子区域的焦距，则先通过子区域的自身坐标和两个相邻间隔的位点的Y坐标计算出所述子区域相对两个相邻间隔的位点的位置，然后根据两个相邻间隔的位点的焦距结合子区域的位置进行插值计算获得所述子区域的焦距。以子区域A13为例，所述子区域A13的焦距为，其中Y10、 Y30是子区域A10、A30中心分别对应的Y坐标（两个相邻间隔的位点的Y坐标）；Y13是子区域A13中心对应的Y坐标，F10、F30是子区域A10、A30分别对应的焦距（两个相邻间隔的位点的焦距）。本实施方式中，其他子区域A11、A12、A14、A15、A31-A35、A41-A44的焦距的计算方法类似，不再赘述。
相对于现有技术，本发明的图像拍摄方法和系统将样本分割为n-1个段条段区域，再通过分割所述条段区域为依次错位相连的多个拍照区域,对拍摄可能出现的超出样本的偏差进行纠正，可以防止实际拍摄图像时拍摄装置步进移动超出样本范围，还可以减少拍摄装置在X坐标轴方向的步进移动次数，减少由于移动平台的精度导致的移动累积误差。
请参考图6，本发明第二实施方式提供一种图像拍摄方法，第二实施方式和第一实施方式的主要区别在于进一步包括步骤S14：移动载物平台使拍摄装置步进移动依次拍摄每个拍照区域包括的拍照子区域。
请参考图7，本发明第三实施方式提供一种图像拍摄方法，第三实施方式和第二实施方式的主要区别在于进一步包括步骤S16，移动载物平台对预定子区域进行两次图像拍摄，并根据两次图像拍摄结果校正拍摄装置对位每个子区域时载物平台的移动误差。本实施方式中，步骤S16进一步包括图8所示的步骤S161-S165 。
步骤S161，将一预定子区域定义为对位参考子区域，本实施方式中定义距离复位点o最近的第一子区域A10为对位参考子区域。
步骤S162，从复位点开始移动载物平台，第一条件下使拍摄装置对位所述预定子区域并进行第一次图像拍摄，获得第一图像。
一实施方式中，请继续参考图2，从复位点o沿X坐标移动载物平台10，如图2中线路X1，使拍摄装置和第一子区域A10的X坐标（X1,0）对齐,然后沿Y轴方向移动载物平台10，如图2中所示，使拍摄装置经过线路Y1对位第一子区域A10，并进行第一次拍摄，以获得第一图像。较佳实施方式中，所述第一条件为使用灯光照亮样本区域。
步骤S163，从复位点开始移动载物平台，第一条件下使拍摄装置对位所述预定子区域并进行二次图像拍摄，获得第二图像。
一实施方式中，请继续参考图2，再次从复位点o沿X坐标移动载物平台10，如图2中线路X1，使拍摄装置和第一子区域A10的X坐标（X1,0）对齐,然后沿Y轴方向移动载物平台10，如图2中所示，使拍摄装置经过线路Y1对位第一子区域A10，并进行第二次拍摄，以获得第二图像。
步骤S164，计算第一图像和第二图像之间的偏移量并换算为载物平台的移动误差。
替代实施方式中，步骤S16之后还可进一步包括：第二条件下移动载物平台对拍照区域内的子区域拍摄图像。本实施中，步骤S16两次图像拍摄在第一条件下进行，例如使用灯光照亮样本区域，所述第二条件为样本区域自发荧光。
参考图9-10，计算图9所示的第一图像内的特征区域92相对第一图像角落91的第一相对坐标。识别图10所示的第二图像内的相同特征区域102，并计算相同特征区域102相对第二图像对应角落101的第二相对坐标，然后将第一、第二相对坐标的差值定义为第一图像和第二图像之间的偏移量，根据图像和样本放大比例关系k将偏移量换算为载物平台的移动误差。本实施方式中，特征区域为通过图像识别方法从第一图像和第二图像中识别的特征明显的相同样本部分，替代实施方式中，所述特征区域也可以为多个。
步骤S165，校正拍摄装置对位每个子区域时载物平台的移动坐标。
本实施方式中，载物平台从复位点o沿X轴、Y轴方向移动并校正移动误差，使拍摄装置依次对位每个子区域并进行图像拍摄。一实施方式中，设原来每个子区域的坐标为（x,y）, 第一图像和第二图像之间的偏移量如图11所示为（w1,h1），则校正移动误差后每个子区域的坐标为（x-kw1,y-kh1）。
本实施方式中，在对多个子区域正式拍摄图像之前，先对预定子区域进行两次图像拍摄，并根据两次图像拍摄结果校正载物平台的移动误差，可以最大限度消除或减少平台移动误差导致相同子区域前后拍摄的多幅图像之间发生较大的偏移，提高基因测序后续图像数据处理的准确性。
请参考图12，本发明还提供一种图像拍摄系统100，所述图像拍摄系统100包括成像装置110、间隔位点确定模块120、条段区域确定模块130，拍照区域分割模块140、焦距确定模块150、平台移动校正模块160以及拍照模块170。本实施方式中，所述模块或系统可以是执行特定功能的集成电路，也可以是存储在存储器中并通过处理器执行完成特定功能的软件程序。
所述成像装置包括获取图像的拍摄装置以及正对拍摄装置的载物平台10，载物平台10可从复位点o开始沿X坐标轴方向移动和沿Y坐标轴方向移动。本实施方式中，拍摄装置包括镜头和获取图像的CCD图像传感器。
所述间隔位点确定模块120用于控制移动载物平台10对条形样本沿Y坐标轴的n个相互间隔的位点进行拍摄。本实施方式中，所述条形样本沿Y坐标轴放置于载物平台上。请一并参考图2-3，一实施方式中，以设定4个相互间隔的位点为例，当样本于载物平台10上基本平行Y坐标轴时，首先从复位点o移动载物平台10使拍摄装置观测样本的一端部位点，设定样本该一端部位点的第一区域的第一坐标, 例如子区域A10的坐标。然后移动载物平台10使拍摄装置观测并设定样本另一端部位点，设定样本另一端部位点的第二子区域的第二坐标, 例如子区域A20的坐标。最后在中间大致等间隔选取两个位点，分别设定样本中间两个位点的三子区域的第三坐标以及第四子区域的第四坐标，例如子区域A30和A40的坐标。本实施方式中，本实施方式中，根据第一坐标、第二坐标的Y坐标差值和子区域的大致尺寸确定整个拍照区域30。本实施方式中，所述子区域的尺寸和拍摄装置的视界范围相匹配，所述子区域宽度W0为子区域沿长度方向或Y坐标轴方向的尺寸。本实施方式中，根据第一至第四坐标的X坐标差值可以确定所述条形样本20大致弯曲程度和倾斜程度。替代实施中，所述间隔选取的位点的个数n不限于4个，n还可以为其他大于2的自然数，例如3、5或6个。
本实施方式中，所述样本20为高通量基因测序样本，所述样本20包括多个待识别磁珠，由于磁珠体积较小且在边缘附近有不易识别的情况，因此选定高通量基因测序样本的中心条状区域作为拍照区域30，以便准确识别拍照区域30对应图像的信息。本实施中，所述复位点o位于拍照区域30之外。一实施方式中，拍摄装置的聚焦范围或视界范围远小于样本20的面积，对基因测序样本的拍摄以预先选择的成像效果较好的条段区域进行。较佳实施方式中，所述摄装置的聚焦范围或视界范围大致为样本20宽度的一半。
所述条段区域确定模块130用于根据所述位点的坐标，将条形样本定义为n-1个条段区域。本实施方式，样本20被4个位点对应的子区域的坐标定义为四个条段区域。明显地，根据多个位点定义的多个条段区域基本不存在较大弯曲的情况，为后续图像拍摄顺利进行建立了基础。
所述拍照区域分割模块140用于分割所述条段区域为错位相连的多个拍照区域，每个拍照区域包括多个拍照子区域。本实施方式中，条段区域虽然弯曲度不大，但是可能会倾斜于Y坐标轴一定角度。为了防止实际拍摄图像时拍摄装置步进移动超出样本20范围，预先将条段区域分为多个拍照区域。一实施方式中，根据条段区域两端位点的坐标差值计算所述条段区域相对Y坐标轴的倾斜度，以确定所述拍照区域的数量，所述拍照区域的数量和所述倾斜度成正比。本实施方式中，根据所述拍照区域的数量以及条段区域两端最接近的位点对应的子区域的坐标的X坐标差值，还可确定所述拍照区域依次错位幅度。一实施方式中，拍照区域之间依次错位的距离等于条段区域两端最接近的位点对应的子区域的坐标的X坐标差值除以拍照区域的数量。
参考图2-3，一实施方式中，第一条段区域31相对Y坐标轴的倾斜度为10.5°, 第一条段区域分割后的拍照区域的数量为3个，第一条段区域两端位点的坐标差值为P1，拍照区域之间依次错位的距离等于P1/3，每个拍照区域包括1-2个拍照子区域。如图3所示，第一条段区域31分割后的拍照区域分别为A10-A15。
第二条段区域32相对Y坐标轴的倾斜度为5.9°,分割后的拍照区域的数量为2个，第二条段区域32两端位点的坐标差值为P2，拍照区域之间依次错位的距离等于P2/2，每个拍照区域包括3-4个拍照子区域。如图3所示，第二条段区域32分割后的拍照区域分别为A30-A35。
第三条段区域33相对Y坐标轴的倾斜度为9.2°,分割后的拍照区域的数量为3个，第三条段区域33两端位点的坐标差值为P3，拍照区域之间依次错位的距离等于P3/3，每个拍照区域包括1-2个拍照子区域。如图3所示，第三条段区域33分割后的拍照区域分别为A40-A44、A20。
本实施方式中将条段区域分为多个拍照区域后，还可以减少拍摄装置在X坐标轴方向的步进移动次数，减少由于移动平台的精度导致的移动累积误差。
较佳实施方式中，根据分割的多个拍照区域，拍摄装置从复位点o移动，沿Y轴方向依次对每个条段区域分割后的拍照区域步进移动拍摄，且步进移动的距离等于所述子区域宽度W0，即后一个子区域的Y坐标等于前一个子区域Y坐标加W0。每个拍照子区域的X坐标由所在的拍照区域的确定，即后一个拍照区域的X坐标等于前一个拍照区域的X坐标加上或减去错位距离。由于n个相互间隔的位点之间的距离不会刚好等于步进的整倍数，因此除了距离复位点o最近的端部位点的坐标外，其他位点的Y坐标在分割所述条段区域为错位相连的多个拍照区域时进一步进行校正。
所述焦距确定模块150用于确定所述间隔的位点对应的子区域以外的其他子区域的焦距。本实施方式中，n个相互间隔的位点对应的子区域的焦距在拍摄的同时获得，其他每个子区域的焦距所述焦距确定模块150根据子区域的自身坐标，以及两个最相邻位点的焦距通过插值法计算获得。如图5所示，一实施方式中,载物平台10上的样本20沿Y坐标轴的4个相互间隔的位点，例如子区域A10、A20、A30和A40的中心点被拍摄装置90依次拍摄,子区域A10、A20、A30和A40对应位点的焦距分别为F10、F20、F30和F40，这些焦距分别由拍摄装置90依次聚焦后获得，其他每个子区域的焦距，则先通过子区域的自身坐标和两个相邻间隔的位点的Y坐标计算出所述子区域相对两个相邻间隔的位点的位置，然后根据两个相邻间隔的位点的焦距结合子区域的位置进行插值计算获得所述子区域的焦距。以子区域A13为例，所述子区域A13的焦距为 ，其中Y10、 Y30是子区域A10、A30中心分别对应的Y坐标（两个相邻间隔的位点的Y坐标）；Y13是子区域A13中心对应的Y坐标，F10、F30是子区域A10、A30分别对应的焦距（两个相邻间隔的位点的焦距）。本实施方式中，其他子区域A11、A12、A14、A15、A31-A35、A41-A44的焦距的计算方法类似，不再赘述。
所述平台移动校正模块160用于移动载物平台对预定子区域进行两次图像拍摄，并根据两次图像拍摄结果校正拍摄装置对位每个子区域时载物平台的移动误差。
所述拍照模块170用于移动载物平台使拍摄装置步进移动依次拍摄每个拍照区域包括的拍照子区域。
相对于现有技术，本发明的图像拍摄系统100将样本分割为n-1个段条段区域，再通过分割所述条段区域为依次错位相连的多个拍照区域,对拍摄可能出现的超出样本的偏差进行纠正，可以防止实际拍摄图像时拍摄装置步进移动超出样本范围，还可以减少拍摄装置在X坐标轴方向的步进移动次数，减少由于移动平台的精度导致的移动累积误差。
一实施方式中，如图13所示，所述平台移动校正模块160包括参考子区域定义模块161、第一图像拍摄模块162、第二图像拍摄模块163、移动误差计算模块164和平台移动校正模块165。
所述参考子区域定义模块161用于将一预定子区域定义为对位参考子区域，本实施方式中定义距离复位点o最近的第一子区域A10为对位参考子区域。
所述第一图像拍摄模块162用于控制从复位点开始移动载物平台，第一条件下使拍摄装置对位所述预定子区域并进行第一次图像拍摄，获得第一图像。一实施方式中，请继续参考图2，从复位点o沿X坐标移动载物平台10，如图2中线路X1，使拍摄装置和第一子区域A10的X坐标（X1,0）对齐,然后沿Y轴方向移动载物平台10，如图2中所示，使拍摄装置经过线路Y1对位第一子区域A10，并进行第一次拍摄，以获得第一图像。较佳实施方式中，所述第一条件为使用灯光照亮样本区域。
所述第二图像拍摄模块163用于控制从复位点开始移动载物平台，第一条件下使拍摄装置对位所述预定子区域并进行二次图像拍摄，获得第二图像。一实施方式中，请继续参考图2，再次从复位点o沿X坐标移动载物平台10，如图2中线路X1，使拍摄装置和第一子区域A10的X坐标（X1,0）对齐,然后沿Y轴方向移动载物平台10，如图2中所示，使拍摄装置经过线路Y1对位第一子区域A10，并进行第二次拍摄，以获得第二图像。
所述移动误差计算模块164用于计算第一图像和第二图像之间的偏移量并换算为载物平台的移动误差。参考图9-10，移动误差计算模块164计算图9所示的第一图像内的特征区域92相对第一图像角落91的第一相对坐标。识别图10所示的第二图像内的相同特征区域102，并计算相同特征区域102相对第二图像对应角落101的第二相对坐标，然后将第一、第二相对坐标的差值定义为第一图像和第二图像之间的偏移量，根据图像和样本放大比例关系k将偏移量换算为载物平台的移动误差。本实施方式中，特征区域为通过图像识别方法从第一图像和第二图像中识别的特征明显的相同样本部分，替代实施方式中，所述特征区域也可以为多个。
所述平台移动校正模块165用于校正拍摄装置对位每个子区域时载物平台的移动坐标。本实施方式中，载物平台从复位点o沿X轴、Y轴方向移动并校正移动误差，使拍摄装置依次对位每个子区域并进行图像拍摄。一实施方式中，设原来每个子区域的坐标为（x,y）,第一图像和第二图像之间的偏移量如图11所示为（w1,h1），则校正移动误差后每个子区域的坐标为（x-kw1,y-kh1）。
相对于现有技术，本发明的图像拍摄系统识别条段区域并将其分割为多个相连依次错位的拍照区域，可以防止实际拍摄图像时拍摄装置步进移动超出样本范围，还可以减少拍摄装置在X坐标轴方向的步进移动次数，减少由于移动平台的精度导致的移动累积误差。进一步地，在对多个子区域正式拍摄图像之前，先对预定子区域（对位参考子区域）进行两次图像拍摄，并根据两次图像拍摄结果校正载物平台的移动误差，可以最大限度消除或减少平台移动误差导致相同子区域前后拍摄的多幅图像之间发生较大的偏移，提高基因测序后续图像数据处理的准确性。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种图像拍摄方法，其特征在于包括：
提供一成像装置，所述成像装置包括获取图像的拍摄装置以及正对拍摄装置的载物平台，载物平台可从复位点开始沿X坐标轴方向和Y坐标轴方向移动；
沿Y坐标轴放置条形样本于载物平台上，移动载物平台对条形样本沿Y坐标轴的n个相互间隔的位点进行拍摄，所述n为大于2的自然数；
根据所述位点的坐标，将条形样本定义为n-1个条段区域；以及
分割所述条段区域为依次错位相连的多个拍照区域，每个拍照区域包括多个拍照子区域。
2.根据权利要求1所述的图像拍摄方法，其特征在于，所述n个相互间隔的位点包括样本两端的位点以及位于两端之间的位点。
3.根据权利要求2所述的图像拍摄方法，其特征在于，
根据条段区域两端的位点坐标计算条段区域相对Y坐标轴的倾斜度，以确定所述拍照区域的数量，所述拍照区域的数量和所述倾斜度成正比。
4.根据权利要求3所述的图像拍摄方法，其特征在于，根据所述拍照区域的数量以及条段区域两端的位点的X坐标差值，确定所述拍照区域依次错位幅度。
5.根据权利要求1所述的图像拍摄方法，其特征在于，移动载物平台对预定子区域进行两次图像拍摄，并根据两次图像拍摄结果校正拍摄装置对位每个子区域时载物平台的移动误差。
6.根据权利要求5所述的图像拍摄方法，其特征在于，所述移动载物平台对预定子区域进行两次图像拍摄，并根据两次图像拍摄结果校正拍摄装置对位每个子区域时载物平台的移动误差包括：
从复位点开始移动载物平台，第一条件下使拍摄装置对位所述预定子区域并进行第一次图像拍摄，获得第一图像；
从复位点开始移动载物平台，第一条件下使拍摄装置对位所述预定子区域并进行二次图像拍摄，获得第二图像；以及
计算第一图像和第二图像之间的偏移量并换算为载物平台的移动误差。
7.根据权利要求6所述的图像拍摄方法，其特征在于，校正平台的移动误差后进一步包括：第二条件下移动载物平台对拍照区域内的子区域拍摄图像。
8.根据权利要求7所述的图像拍摄方法，其特征在于，所述第一条件为使用灯光照亮样本区域，所述第二条件为样本区域自发荧光。
9.根据权利要求1所述的图像拍摄方法，其特征在于，n个相互间隔的位点对应的子区域的焦距在拍摄的同时获得，其他每个子区域的焦距根据子区域的自身坐标，以及两个最相邻位点的焦距通过插值法计算获得。
10.一种图像拍摄系统，其特征在于包括：
成像装置，所述成像装置包括获取图像的拍摄装置以及正对拍摄装置的载物平台，载物平台可从复位点开始沿X坐标轴方向移动和沿Y坐标轴方向移动；
所述间隔位点确定模块，用于控制移动载物平台对条形样本沿Y坐标轴的n个相互间隔的位点进行拍摄，n为大于2的自然数；
条段区域确定模块，用于根据所述位点的坐标，将条形样本定义为n-1个条段区域；以及
拍照区域分割模块，用于分割所述条段区域为错位相连的多个拍照区域，每个拍照区域包括多个拍照子区域。
11.根据权利要求10所述的图像拍摄系统，进一步包括平台移动校正模块，所述平台移动校正模块用于控制移动载物平台对预定子区域进行两次图像拍摄，并根据两次图像拍摄结果校正拍摄装置对位每个子区域时载物平台的移动误差。
12.根据权利要求11所述的图像拍摄系统，其特征在于，所述平台移动校正模块包括：
第一图像拍摄模块，用于控制从复位点开始移动载物平台，第一条件下使拍摄装置对位所述预定子区域并进行第一次图像拍摄，获得第一图像；
第二图像拍摄模块，用于控制从复位点开始移动载物平台，第一条件下使拍摄装置对位所述预定子区域并进行二次图像拍摄，获得第二图像；以及
移动误差计算模块，用于计算第一图像和第二图像之间的偏移量并换算为载物平台的移动误差。
13.根据权利要求10所述的图像拍摄系统，其特征在于，进一步包括焦距确定模块，用于确定所述间隔的位点对应的子区域以外的其他子区域的焦距。
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