[发明专利]一种测序采图设备的自动聚焦系统及其方法

权利要求书

1.一种测序采图设备的自动聚焦系统，其特征在于，包括图像采集装置、成像装置、滤光装置、激发光源、调距装置和分析装置；

所述激发光源，位于滤光装置的一侧，用于提供激发光；

所述滤光装置，位于成像装置的一侧，用于滤除激发光源发出的激发光中的干扰光，滤除干扰光的激发光达到测序反应腔；

所述调距装置，位于成像装置的一侧，用于调节测序反应腔和成像装置之间的距离；

所述成像装置，用于对测序反应腔进行成像；

所述图像采集装置，位于成像装置的一侧，用于通过成像装置采集图像；

所述分析装置，与调距装置和图像采集装置连接，用于控制调距装置运行，并用于分析图像的清晰度，得最佳聚焦距离。

2.根据权利要求1所述的测序采图设备的自动聚焦系统，其特征在于，所述滤光装置包括多个具有滤光作用的滤光片。

3.根据权利要求1或2任一项所述的测序采图设备的自动聚焦系统，其特征在于，所述图像采集装置能将图像像素转换成数字信号，并存储该数字信号。

4.基于权利要求1至3任一项所述的测序采图设备的自动聚焦系统进行自动聚焦的方法，其特征在于，包括以下步骤：

A.激发光源发出的激发光通过滤光装置到达测序反应腔，成像装置成像后，图像采集装置采集成像装置所成的图像，得一张图像；

B.调距装置调距，重复步骤A，得多张图像；

C.分析装置过滤多张图像的干扰信号，利用信号分布曲线对采集的多张图像进行自动聚焦分析，得最佳聚焦距离；

D.分析装置控制调距装置调节测序反应腔和成像装置之间的距离到最佳聚焦距离。

5.根据权利要求4所述的测序采图设备的自动聚焦的方法，其特征在于，所述步骤B包括以下步骤：

B1.调距装置以爬行长度Cr移动测序反应腔和/或成像装置，调节测序反应腔与成像装置之间的距离，也即调节焦距；

B2.在每个焦距处利用图像采集装置采集测序反应腔内的图像；

B3.得多张图像。

6.根据权利要求4或5所述的测序采图设备的自动聚焦的方法，其特征在于，所述步骤C包括以下步骤：

C1.分析装置过滤图像的干扰信号；

C2.分析装置拟合多条信号分布曲线；

C3.分析装置筛选信号分布曲线，得最佳信号分布曲线；

C4.最佳信号分布曲线最高点对应一张图像的信号值，采集该图像时的位置即为最佳聚焦距离。

7.根据权利要求6所述的测序采图设备的自动聚焦的方法，其特征在于，所述步骤C1包括以下步骤：

C11.分析装置利用多点聚焦过滤函数f(x，y)，过滤图像的干扰信号，得有用信号；

C12.分析装置利用图像评价函数，对有用信号进行评价，得每张过滤后的图像的信号值。

8.根据权利要求7所述的测序采图设备的自动聚焦的方法，其特征在于，所述步骤C12中，所述图像评价函数为

9.根据权利要求7所述的测序采图设备的自动聚焦的方法，其特征在于，所述步骤C11中，所述多点聚焦过滤函数f(x，y)，采用不同的步长或不同的阀值过滤干扰信号。

10.根据权利要求7所述的测序采图设备的自动聚焦的方法，其特征在于，所述步骤C2，对步骤C1中的多张图像利用相同步长和相同阈值过滤，得在相同步长和相同阈值下的多张图像的信号值，对多张图像的信号值进行拟合曲线，得一条信号分布曲线。

11.根据权利要求7所述的测序采图设备的自动聚焦的方法，其特征在于，所述步骤C2，改变步骤C1中的步长或阈值，对多张图像进行过滤，得多张图像的信号值，对多张图像的信号值进行拟合，得多条信号分布曲线。

12.根据权利要求6所述的测序采图设备的自动聚焦的方法，其特征在于，所述步骤C3包括以下步骤：

C31.分析装置验证信号分布曲线是否符合正态分布；

C32.分析装置利用曲线评价函数，对符合正态分布的信号分布曲线进行评价；

C33.得最佳信号分布曲线。

13.根据权利要求12所述的测序采图设备的自动聚焦的方法，其特征在于，所述曲线评价函数为Q(s)＝k1*b(s)+k2*c(s)。