[发明专利]用于基于模板的图像分析的系统和方法

说明书

公开了一种基于模板的图像分析系统和方法。载玻片被装载在高内涵成像系统(HCIS)中，其中，载玻片包括多个参考标志和多个样本位置。获取图像数据存储中存储有先前获取的图像。图像获取模块从高内涵成像系统获取载玻片的图像。特征识别模块产生获取图像的二值图像，其中二值图像识别与参考标志相关联的区域。模板生成模块根据先前获取的图像产生模板，并且模板对齐模块将所产生的模板与二值图像对齐。偏移计算模块确定模板与二值图像之间的偏移，并且图像分割模块根据计算的偏移确定获取图像的与样本位置相关联的像素的坐标。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年8月31日提交的美国临时专利申请No.62/381974的优先权，其全部内容通过引用合并于此。

技术领域

当前主题涉及高内涵成像系统，更具体地，涉及使用模板来对齐由这种系统捕获的图像的系统和方法。

背景技术

高内涵成像系统(High-Content Imaging System，HCIS)可以用于获得诸如DNA、蛋白质、细胞等生物样本的显微镜图像。多个这样的生物样本可以布置在载玻片上。这样的生物样本可以以二维阵列图案布置在载玻片上，其中相邻的可以沉积生物样本的位置之间的距离是预定的。然而，聚合阵列的位置和旋转可因载玻片而异。

可以通过在载玻片上印刷用作基准或参考标志的标记来制备其上布置生物样本阵列的载玻片。然后，将生物样本阵列相对这种标记来沉积在载玻片上。每个生物样本的位置可以相对这种基准或参考标志定位。然而，可能难以在其上布置有标志的载玻片的图像中识别一个或多个参考标志。这种困难可由于例如以下因素导致：参考标志与载玻片材料之间缺乏对比度；在将参考标志布置在载玻片上的印刷过程中的缺陷；以及/或者参考标志与阵列之间的距离过大，从而无法适应HCIS的视场。

发明内容

一种用于分析图像的基于模板的系统，包括高内涵成像系统(HCIS)和装载在HCIS中的载玻片。载玻片包括多个参考标志和多个样本位置。基于模板的系统还包括：具有先前获取的图像存储于其中的获取图像数据存储、图像获取模块、特征识别模块、模板生成模块、模板对齐模块、偏移计算模块和图像分割模块。图像获取模块从高内涵成像系统中获取载玻片的图像，并且特征识别模块产生获取图像的二值图像，其中二值图像识别与参考标志相关联的区域。模板生成模块根据先前获取的图像产生模板，模板对齐模块将所产生的模板与二值图像对齐，并且偏移计算模块确定模板与二值图像之间的偏移。图像分割模块根据计算的偏移确定获取图像的与样本位置相关联的像素的坐标。

用于分析图像的基于模板的方法包括将参考标志和多个样本布置在载玻片上，并将载玻片装载在高内涵成像系统(HCIS)中。所述多个样本中的每一个的位置是根据参考标志的位置的。所述方法还包括：将预先获取的图像存储在获取图像数据存储中；利用HCIS获取装载在HCIS中的载玻片的图像；以及产生获取图像的二值图像。二值图像识别与参考标志相关联的区域。所述方法还包括以下附加步骤：根据先前获取的图像产生模板；将模板与二值图像对齐；以及计算模板与二值图像之间的偏移。所述方法还包括步骤：根据计算的偏移确定获取图像的与样本位置相关联的像素的坐标。

考虑到以下详细描述和附图，其他方面和优点将变得显而易见，其中在整个说明书中相同的数字表示相同的结构。

附图说明

图1是根据本发明的高内涵成像系统(HCIS)的框图；

图2是可利用图1的HCIS成像的载玻片的顶视图；

图3A至图3C示出了使用图1的HCIS产生的载玻片的图像；

图4示出了根据图3A至图3C的图像产生的模板；

图5是可用于分析由图1的HCIS捕获的图像的基于模板的分析系统的框图；

图6是图5的基于模板的分析系统执行的用于分析图像的处理的流程图；以及