(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210104039.2 (22)申请日 2022.01.28 (71)申请人 赛纳生物科技(北京)有限公司 地址 100176 北京市大兴区北京经济开发 区科创七街2 9号101室 (72)发明人 周文雄　乔朔　冯濒啸　 (74)专利代理 机构 北京嘉途睿知识产权代理事 务所(普通 合伙) 11793 代理人 李鹏 (51)Int.Cl. G16B 20/30(2019.01) G06V 10/44(2022.01) (54)发明名称 一种基因测序信号强度获取的方法 (57)摘要 本发明提供一种基因测序信号强度获取的 方法,特别适用于多碱基测序的过程。 通过获取 图像， 图像预处理， 提取数据点的位置， 计算数据 强度等步骤， 可以更加精确地获取高通量基因测 序的强度数据。 权利要求书1页 说明书11页 附图3页 CN 114300047 A 2022.04.08 CN 114300047 A 1.一种基因测序信号强度获取的方法， 其特 征在于包 含以下步骤， (1)通过基因测序获得测序结果图像； (2)图像预处 理， 去除图像各区域强度不 一致的影响， 去除图像背景信号的影响； (3)估计数据点的位置； (4)以数据点的中心为中心， 规划匹配于数据点大小的图形； 所述图形包含数据点的多 个像素值； (5)计算图形中的像素强度值， 获得对应于待测基因的光强信息； 其中处于图形边缘的 像素， 通过升分辨率的方法将一个像素拆分成多个像素， 并将拆分的像素在图形内部的部 分按照比例归 入图形内像素值。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述估计数据点的位置， 指的是通过预先 知道的测序芯片物理尺寸中的数据点的大小， 以及测序结果图像中数据点信息， 计算数据 点的位置 。 3.根据权利 要求1‑2任一项所述的方法， 其特征在于， 步骤(5)中， 通过升分辨率的方法 将一个像素拆分成多个像素， 指的是图形边缘位置的像素进行拆分； 将位于图形边缘内部 的部分计算归入图形内像素； 强度值计算的时候， 将边缘位置的像素乘以其图形内部像素 占该像素的比例获得拆分的像素强度。 4.根据权利要求1 ‑3任一项所述的方法， 其特征在于， 所述去除图像各区域强度不一致 的影响， 指的是消除光场不均匀对于图像的影响。 5.根据权利要求1 ‑4任一项所述的方法， 其特征在于， 所述步骤(2)去除图像背景信号 的影响指的是通过图像形态学开 运算或者加入无荧 光的试剂去除背景信号的影响。 6.根据权利要求1 ‑5任一项所述的方法， 其特征在于， 所述测序为3端不封闭的多碱基 基因测序。 7.根据权利要求6所述的方法， 其特征在于， 通过阈值判断反应的数据点和未反应的数 据点。 8.根据权利要求1 ‑7任一项所述的方法， 其特 征在于， 满足下面公式： Yobs＝K(XOri+B) 其中， XOri为真实测序图像信号强度， Yobs为观测得到的测序图像信号强度， K为光场图 像系数， B为背景信号强度。 9.根据权利要求1 ‑8任一项所述的方法， 更进一步包括第 二次去除背景信号的影响， 将 步骤(5)图形中的像素强度值， 更进一步的区分亮的数据点和暗 的数据点， 并且进一步去除 暗数据点的第二背景信号， 所述第二背景信号去除的方法为通过孤立的暗数据点信息统计 获得； 其中孤立的暗数据点信息指的是， 该数据点在该次基因测序的过程中并未参加反应， 并且也不与发生反应的亮数据点 直接相邻。 10.根据权利要求1 ‑9任一项所述的方法， 其特征在于， 所述测序指的是3端不封闭的基 因测序方法。 11.一种基因测序仪， 其特征在于， 包括测序系统和计算系统， 测序系统获得的图像通 过计算系统获取测序的真实信号 强度； 所述 获取真实信号 强度的方法为权利要求 1‑10任一 项所述的方法。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114300047 A 2一种基因测序信号强度获取的方 法 技术领域 [0001]一种基因测序信号强度获取的方法， 属于基因测序领域。 背景技术 [0002]基因测序是近年来发展很快的行业。 基因测序的过程实际是一个双链DNA分子合 成的过程。 高通量的基因测序中， 由于其信号强度极低， 微坑极小， 一般在0.2 ‑2微米的范围 内进行反应， 因此其信号的提取难度十分高。 [0003]随着第二代测序技术的迅猛发展， 测序仪 的测序通量越来越高。 通量越高意味着 相同大小的测序图像需要承载更多的反应微坑， 因此每个反应微坑或数据点所表征的像素 个数就越少， 因此会出现一个像素分别属于两个或多个反应坑的情况。 在一些常规的测序 仪中， 往往只需要检测是否发生了反应， 即信号0和1， 对强度的要求不高， 但是在多碱基测 序的高通量测序仪中， 需要精确的得到强度信号， 而一个反应坑可能只有几个像素， 一个像 素的差异可能导致信号完全失真。 本发明公开一种基因测序信号强度提取 的方法， 更加精 确的定义测序的信号。 发明内容 [0004]本发明公开 一种基因测序信号强度获取的方法， 其特 征在于包 含以下步骤， [0005](1)通过基因测序获得测序结果图像； [0006](2)图像预处 理， 去除图像各区域强度不 一致的影响， 去除图像背景信号的影响； [0007](3)估计数据点的位置； [0008](4)以数据点的中心为中心， 规划匹配于数据点大小的图形； 所述图形包含数据点 的多个像素值； [0009](5)计算图形中的像素强度值， 获得对应于待测基因的光强信息； 其中处于图形边 缘的像素， 通过升分辨率的方法将一个像素拆分成多个像素， 并将拆分的像素在图形内部 的部分按照比例归 入图形内像素值。 [0010]根据优选 的实施方式， 所述估计数据点的位置， 指的是通过预先知道的测序芯片 物理尺寸中的数据点的大小， 以及测序结果图像中数据点信息， 计算数据点的位置 。 [0011]通过升分辨率的方法将一个像素拆分成多个像素， 指的是图形边缘位置的像素进 行拆分； 将位于图形边缘内部的部 分计算归入图形内像素； 强度值计算的时候， 将边缘位置 的像素乘以其图形内部像素占该像素的比例获得拆分的像素强度。 [0012]根据优选 的实施方式， 所述去除图像各区域强度不一致的影响， 指的是消除光场 不均匀对于图像的影响。 [0013]根据优选 的实施方式， 所述估计数据点的位置指的是， 首先通过局部极大值的方 法初步得到坑的位置， 然后采用加权计算的方法来表示 坑的中心。 [0014]根据优选的实施方式， 所述的背景信号通过图像形态学开运算或者加入无荧光的 试剂获得。说　明　书 1/11 页 3 CN 114300047 A 3