[发明专利]用于基于像素测序的表征和性能分析的系统和设备

权利要求书

1.一种根据测定强度确定标记信号的由计算机实现的方法，所述测定强度由指向样本表面的传感器阵列中的光传感器收集，所述样本表面包括像素区域并在一系列采样事件期间容纳多个簇，每个光传感器在每个采样周期期间指向所述像素区域中的一个并测量来自所述像素区域中的一个的强度，所述由计算机实现的方法包括：

通过将串扰估计值应用于各个采样周期中相邻像素的测定强度，确定针对来自所述相邻像素的串扰对采样周期中来自一个像素的测定强度进行的调整；

确定针对背景强度对采样周期中来自所述像素的测定强度进行的进一步调整；以及

确定在采样周期中源自所述像素的标记信号，考虑对所述测定强度进行的调整和进一步调整，结合至少修改所述测定强度以考虑所述系列采样事件的进程中的信号衰减，并用于定相和预定相，包括：

通过渐进衰减函数修改采样周期中的测定强度，所述渐进衰减函数考虑了所述系列采样事件中每个采样周期多晚出现；以及

将分布函数应用于至少当前、先前和后续的测定强度，在采样周期中使用所述像素的信号存在真值，并将由于定相和预定相导致的强度影响与当前标记信号对当前的测定强度的影响分开。

2.根据权利要求1所述的由计算机实现的方法，其中用于定相和预定相的分布函数考虑了所述系列采样事件的进程中变宽的分布。

3.根据权利要求2所述的由计算机实现的方法，其中所述变宽的分布是通过将定相内核与其自身反复卷积来确定的。

4.根据权利要求3所述的由计算机实现的方法，其中所述定相内核包括三个项，用于序列处理按预期进行、未能进行和向前跳跃一个位置的概率。

5.根据权利要求3所述的由计算机实现的方法，其中所述定相内核包括五个项，用于序列处理按预期进行、未能进行、向前跳跃一个位置、向前跳跃两个位置以及向前跳跃三个位置的概率。

6.根据权利要求1所述的由计算机实现的方法，其中所述衰减函数是指数衰减。

7.根据权利要求1所述的由计算机实现的方法，其中利用逐像素背景系数对所述像素执行背景强度的调整。

8.根据权利要求7所述的由计算机实现的方法，其中对背景强度的调整是所述像素的最小测定强度与所述系列采样事件中的测定强度之间的0.95至0.995的比例。

9.根据权利要求8所述的由计算机实现的方法，其中考虑到来自所述相邻像素的串扰与所述像素和所述相邻像素的背景调整之间的相互作用来确定所述比例。

10.根据权利要求1所述的由计算机实现的方法，其中利用逐像素串扰系数对所述像素进行串扰调整。

11.根据权利要求1所述的由计算机实现的方法，进一步包括：通过对所述像素的信号存在真值和所述像素的系列采样事件的测定强度应用梯度下降来确定所述串扰估计的系数、所述背景强度的系数、所述衰减函数的系数和所述分布函数的系数。

12.根据权利要求11所述的由计算机实现的方法，其中将所述采样事件应用于已知样本，并且所述信号存在真值基于所述已知样本被转换为所述像素处的部分测序的可靠测序。

13.根据权利要求11所述的由计算机实现的方法，进一步包括：在多个训练轮次内改变所述梯度下降的学习率。