本发明涉及基因测序领域，具体的，涉及一种荧光图像配准方法、基因测序系统与基因测序仪。
背景技术：
1、本部分旨在为权利要求书及具体实施方式中陈述的本发明实施例的实施方式提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。
2、基因测序是指分析特定dna片段的碱基序列，即腺嘌呤(a),胸腺嘧啶(t)，胞嘧啶(c)与鸟嘌呤(g)的排列方式。目前常用的测序方法之一是：上述四种碱基分别携带四种不同的荧光基团，不同的荧光基团受激发后发射出不同波长(颜色)的荧光，通过识别该荧光波长就能够识别出被合成碱基的类型，从而读取碱基序列。二代测序技术采用高分辨显微成像系统，拍照采集生物芯片(基因测序芯片)上的dna纳米球分子(即dnb，dna nanoballs)的荧光分子图像，将荧光分子图像送入碱基识别软件解码图像信号得到碱基序列。在实际测序过程中，若存在同个场景多张图，首先就需要通过定位和配准方法将同一场景的图进行对齐，再通过相应的算法提取点信号，进行后续的亮度信息分析处理得到碱基序列。随着二代测序技术的发展，测序仪产品均配套有测序数据实时处理分析软件，其中大部分配套有配准和定位算法。
3、现有的配准技术大多是基于荧光图像本身的特征进行内容相似度匹配，根据不同的目标特征进行特征提取和配准。然而，对于荧光分子的信号，在高分辨率显微图像下均为点光源信号，一般情况下采用的是邻域重心法，即提取每个点的邻域像素值求重心。但二代测序的碱基——荧光信号密度大，且存在不亮的目标点，难以采用通常的算法进行定位。
技术实现思路
1、鉴于此，有必要提供一种荧光图像配准方法、基因测序仪、基因测序系统以及存储介质，可优化荧光图像中荧光基团的定位与配准操作。
2、本发明实施例一方面提供一种荧光图像配准方法，应用于生物芯片，所述生物芯片上轨迹线之间的像素距离为模板参数，所述荧光图像配准方法包括：
3、获取生物芯片的至少一荧光图像；
4、选取所述荧光图像的中间局部区域；
5、获取所述荧光图像的中间局部区域在第一方向与第二方向上的像素和特征；
6、根据模板参数选取若干条第一模板线分别在所述第一方向与所述第二方向上的所述像素和特征中遍历寻找所述若干条第一模板线对应的像素和的和值最小值，所述和值最小值对应的位置为所述轨迹线位置；
7、在所述轨迹线位置的局部区域内，对所述轨迹线进行像素级修正，所述进行像素级修正的轨迹线的交点为像素级轨迹交叉点；
8、根据所述像素级轨迹交叉点获取所述生物芯片上其他轨迹交叉点位置并对所述其他轨迹交叉点进行像素级修正；
9、根据重心法修正像素级轨迹线的位置，得到所述轨迹线的亚像素级位置；
10、通过均分画网格方法获取均匀分布于所述生物芯片表面上位点的亚像素级位置。
11、进一步的，在本发明实施例提供的上述的荧光图像配准方法中，所述获取所述荧光图像的中间局部区域在第一方向与第二方向上的像素和特征的步骤包括：
12、选取若干条第二模板线；
13、分别在所述第一方向与所述第二方向上依次将所述第二模板线在所述荧光图像中间局部区域进行平移操作；
14、计算荧光图像中间局部区域上第二模板线所在位置覆盖到的像素的灰度值的叠加和，所述灰度值的叠加和即为所述第二模板线所在位置覆盖到的像素的灰度值之和。
15、进一步的，在本发明实施例提供的上述的荧光图像配准方法中，所述根据模板参数选取若干条第一模板线分别在所述第一方向与所述第二方向上的所述像素和特征中遍历寻找所述若干条第一模板线对应的像素和的和值最小值包括：
16、根据模板参数选取若干条第一模板线；
17、利用所述第一方向与所述第二方向上的像素和特征计算所述若干条第一模板线对应像素和的和值；
18、获取所述像素和的和值的最小值。
19、进一步的，在本发明实施例提供的上述的荧光图像配准方法中，所述在所述轨迹线位置的局部区域内，对所述轨迹线进行像素级修正的步骤包括：
20、获取所述轨迹线位置的局部区域在所述第一方向与所述第二方向上的像素和特征；
21、选取相距为预设距离的若干条第三模板线遍历寻找所述轨迹线位置的局部区域的像素和特征；
22、获取所述相距为预设距离的若干条第三模板线对应的像素和的和值最小值；
23、根据所述和值最小值对应的位置获取所述轨迹线的像素级位置。
24、进一步的，在本发明实施例提供的上述的荧光图像配准方法中，所述根据所述和值最小值对应的位置获取所述轨迹线的像素级位置的步骤包括：
25、根据所述和值最小值对应的位置获取w型线特征中的第一波谷的像素级位置，所述轨迹线位置的局部区域的像素和特征中包含所述w型线特征；
26、根据所述第一波谷的像素级位置获取所述轨迹线的像素级位置。
27、进一步的，在本发明实施例提供的上述的荧光图像配准方法中，所述根据重心法修正像素级轨迹线的位置的步骤包括：
28、选取像素级轨迹线的局部区域；
29、获取所述像素级轨迹线的局部区域的重心位置；
30、根据所述重心位置获取所述轨迹线的亚像素级位置。
31、进一步的，在本发明实施例提供的上述的荧光图像配准方法中，所述通过均分画网格方法获取均匀分布于所述生物芯片表面上位点的亚像素级位置的步骤包括：
32、获取在所述第一方向与所述第二方向上相邻两个亚像素级轨迹交叉点组成的区块区域，所述区块区域以预设规则排布所述位点；
33、通过均分画网格方法获取所述区块区域上位点的亚像素级位置。
34、本发明实施例另一方面还提供一种基因测序系统，应用于生物芯片，所述生物芯片上轨迹线之间的像素距离为模板参数，所述基因测序系统包括：
35、图像获取模块，用于获取生物芯片的至少一荧光图像；
36、区域选取模块，用于选取所述荧光图像的中间局部区域；
37、像素和获取模块，用于获取所述荧光图像的中间局部区域在所述第一方向与所述第二方向上的像素和特征，所述第一方向垂直于所述第二方向；
38、和值最小值寻找模块，用于根据模板参数选取若干条第一模板线分别在所述第一方向与所述第二方向上的所述像素和特征中遍历寻找所述若干条第一模板线对应的像素和的和值最小值，所述和值最小值对应的位置为所述轨迹线位置；
39、像素级修正模块，用于在所述轨迹线位置的局部区域内，对所述轨迹线进行像素级修正，所述进行像素级修正的轨迹线的交点为像素级轨迹交叉点；
40、其他轨迹交叉点位置获取模块，用于根据所述像素级轨迹交叉点获取所述生物芯片上其他轨迹交叉点位置并对所述其他轨迹交叉点进行像素级修正；
41、重心法修正模块，用于根据重心法修正像素级轨迹线的位置，得到所述轨迹线的亚像素级位置；
42、亚像素级位点获取模块，用于通过均分画网格方法获取均匀分布于所述生物芯片表面上位点的亚像素级位置。
43、本发明实施例再一方面还提供一种基因测序仪，所述基因测序仪包括处理器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现上述任意一项所述的荧光图像配准方法的步骤。
44、本发明实施例再一方面还提供一种非易失性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任意一项所述的荧光图像配准方法的步骤。
45、本发明实施例提供的荧光图像配准方法、基因测序系统、基因测序仪以及存储介质，获取生物芯片的至少一荧光图像；选取所述荧光图像的中间局部区域；获取所述荧光图像的中间局部区域在所述第一方向与所述第二方向上的像素和特征；根据模板参数选取若干条第一模板线分别在所述第一方向与所述第二方向上的所述像素和特征中遍历寻找所述若干条第一模板线对应的像素和的和值最小值，所述和值最小值对应的位置为所述轨迹线位置；在所述轨迹线位置的局部区域内，对所述轨迹线进行像素级修正，所述进行像素级修正的轨迹线的交点为像素级轨迹交叉点；根据所述像素级轨迹交叉点获取所述生物芯片上其他轨迹交叉点位置并对所述其他轨迹交叉点进行像素级修正；根据重心法修正像素级轨迹线的位置，得到所述轨迹线的亚像素级位置；通过均分画网格方法获取所述生物芯片上位点的亚像素级位置。利用本发明实施例，可优化荧光图像中荧光基团的定位与配准操作，本发明实施例对于不同大小、不同分辨率下的目标特征的定位具有较高的准确性和高效性；利用本发明实施例可以准确快速的定位点信号的亚像素级位置，且能通过设置参数，简便的适用于不同的点阵列图像，抗干扰能力强，适用性广。
1.一种荧光图像配准方法，应用于生物芯片，其特征在于，所述生物芯片上轨迹线之间的像素距离为模板参数，所述荧光图像配准方法包括：
2.根据权利要求1所述的荧光图像配准方法，其特征在于，在所述依据预设的第二模板线，分别在第一方向与第二方向上获取所述至少一荧光图像的像素和特征之前，所述方法还包括：
3.根据权利要求1所述的荧光图像配准方法，其特征在于，所述依据预设的第二模板线，分别在第一方向与第二方向上获取所述至少一荧光图像的像素和特征，包括：
4.根据权利要求1所述的荧光图像配准方法，其特征在于，所述在所述轨迹线位置所在的局部区域内，基于预设的多条第三模板线对所述轨迹线进行像素级修正，包括：
5.根据权利要求4所述的荧光图像配准方法，其特征在于，所述轨迹线位置所在局部区域的像素和特征中包含w型线特征，所述w型线特征包括波峰与波谷，所述波峰与所述波谷之间的像素距离固定。
6.根据权利要求5所述的荧光图像配准方法，其特征在于，所述根据所述和值最小值对应的位置获取所述轨迹线的像素级位置，包括：
7.根据权利要求1所述的荧光图像配准方法，其特征在于，在所述根据像素级轨迹线的局部区域的重心位置，获取所述轨迹线的亚像素级位置之前，所述方法还包括：
8.根据权利要求1所述的荧光图像配准方法，其特征在于，所述根据像素级轨迹线的局部区域的重心位置，获取所述轨迹线的亚像素级位置，包括：
9.一种基因测序系统，应用于生物芯片，其特征在于，所述生物芯片上轨迹线之间的像素距离为模板参数，用于实现如权利要求1至8中任意一项所述的荧光图像配准方法，所述基因测序系统包括：
10.一种基因测序仪，其特征在于，所述基因测序仪包括芯片平台、光学系统、处理器以及存储器，所述芯片平台用于支撑生物芯片，所述光学系统用于采集所述生物芯片的荧光图像，所述处理器用于执行所述存储器中存储的计算机程序时实现如权利要求1-8任意一项所述的荧光图像配准方法。
