[发明专利]图像配准方法和系统及图像拍摄对位方法和系统

说明书

本发明涉及一种图像配准方法，包括提供包括多个第一靶点的第一图像，在第一图像定义一特征区域，替换特征区域内第一靶点为预设大小的第一高斯核模板形成特征图像；提供包括多个第二靶点的第二图像，在第二图像定义一搜寻区域，所述搜寻区域的面积大于所述特征区域的面积，替换第二靶点为第二高斯核模板形成搜寻图像；投影特征图像至搜寻图像并保留投影范围第一高斯核模板覆盖的第二高斯核模板为匹配图像，根据匹配图像和特征图像的矩阵差值定义配准值；获取具有最小配准值的匹配图像对应的匹配区域作为特征配准区域，计算第一图像的特征区域和第二图像的特征配准区域之间位移差作为第一图像和第二图像进行配准的配准偏移量。本发明方法计算准确。

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配准方法和系统，以及使用所述图像配准方法和系统的图像拍摄对位方法和系统。

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，在后续数据处理时，需要对不同次数拍摄的相同小区域的图像进行配准，以获得基因测序分析结果，由于现有技术拍摄的图像会出现轻微错位、形变，进而导致图像配准计算结果可靠性较低,计算不准确的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种图像配准方法和系统，旨在解决现有技术图像配准计算不准确的问题。

本发明的目的在于提供一种图像拍摄对位方法和系统，旨在解决现有技术图像拍时载物平台移动误差的问题。

一种图像配准方法，包括：

提供包括多个第一靶点的第一图像，在第一图像定义一特征区域，替换特征区域内第一靶点为预设大小的第一高斯核模板形成特征图像；

提供包括多个第二靶点的第二图像，在第二图像定义一搜寻区域，所述搜寻区域的面积大于所述特征区域的面积，替换第二靶点为第二高斯核模板形成搜寻图像；

多次投影特征图像至搜寻图像，每次投影在搜寻图像定义一匹配区域；

保留匹配区域所述第一高斯核模板投影范围覆盖的第二高斯核模板为匹配图像，根据匹配图像和特征图像的矩阵差值定义配准值；以及

获取具有最小配准值的匹配图像对应的匹配区域作为特征配准区域，计算第一图像的特征区域和第二图像的特征配准区域之间位移差作为第一图像和第二图像进行配准的配准偏移量。

进一步地，所述第一图像和第二图像为基因测序图像。

进一步地，所述第一图像为荧光图，第二图像为杂交图。

进一步地，第一图像和第二图像包括多个磁珠，所述第一靶点和第二靶点为磁珠的中心。

进一步地，所述磁珠的中心通过高斯模板匹配法分别根据第一图像和第二图像中的磁珠图像获得。

进一步地，所述特征区域位于第一图像的中心，所述搜寻区域位于第二图像的中心。

进一步地，多次投影定义的所述匹配区域以像素距离步进遍历所述搜寻图像。

进一步地，计算匹配图像和特征图像的矩阵差值包括：将匹配图像的像素值矩阵和特征图像的像素值矩阵相减以获得差分矩阵；以及计算差分矩阵在高维空间中的向量长度作为配准值。

一种图像配准系统，包括：

特征图像模块，用于提供包括多个第一靶点的第一图像，在第一图像定义一特征区域，替换特征区域内第一靶点为预设大小的第一高斯核模板形成特征图像