一种DNA倍体分析设备的质量控制方法
专利汇可以提供一种DNA倍体分析设备的质量控制方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种DNA倍体分析设备的 质量 控制方法，本 发明 涉及DNA倍体分析设备的质量控制方法。本发明解决 现有技术 因设备或样本的问题，导致分析的结果的不准确的问题。本发明包括：步骤一：使光照强度和光照均匀度符合要求；二：通过分析空白片在镜下的图片确定光路中的杂质，进行去除杂质处理；三：判断设备是否处于正常工作状态；四：判断患者样片的 染色 是否均匀；五：在利用三点聚焦定点的方式确定 显微镜 聚焦时所用的标准零点后，通过对控制聚焦平台的移动距离的统计，计算每个 视野 中显微镜玻片上细胞相对于标准零点的 位置 ，并绘制三维折线图，根据三维折线图对显微镜平台进行调整。本发明用于仪器分析领域。，下面是一种DNA倍体分析设备的质量控制方法专利的具体信息内容。
1.一种DNA倍体分析设备的质量控制方法，其特征在于：所述DNA倍体分析设备的质量控制方法包括以下步骤：
步骤一：通过分析显微镜视野下图片，调整显微镜中的光源，使光照强度和光照均匀度符合要求；
若Tlow≤pmax≤Thigh则光照强度符合要求，其中Tlow,Thigh分别代表符合要求的光源强度的最小值和最大值，pmax为p(pk)中的最大值，p(pk)为平滑窗内的灰度级对应的像素个数的均值；
若同时满足 且 则光照均匀； 和 分别为avgH[i]和
avgW[j]的方差，avgH[i]和avgW[j]分别为图片宽度和高度上的灰度均值； 和 表示各像素光照强度与整个视野光照均值离散程度值的上限和下限；
步骤二：在光照强度和光照均匀度符合要求的情况下，通过分析空白片在镜下的图片确定光路中的杂质；确定杂质后，将杂质标记，并在采集到的图像中，将受到杂质影响的区域进行去除杂质处理；
步骤三：去除光路中的杂质后，通过扫描标准样片获得标准样本图像，判断设备是否处于正常工作状态，扫描标准片得出的结果与已知结果进行对比，当扫描标准片得到的片中2倍体细胞与4倍体细胞的DNA相对含量的关系与已知结果一致时，设备处于正常工作状态；
否则重新执行步骤一；
步骤四：通过扫描患者样片获得样本图像，分析样本图像中细胞的积分光密度值及其在玻片上的分布情况，判断患者样片的染色是否均匀；
步骤五：在利用三点聚焦定点的方式确定显微镜聚焦时所用的标准零点后，通过对控制聚焦平台的移动距离的统计，计算每个视野中显微镜玻片上细胞相对于标准零点的位置，并绘制三维折线图，根据三维折线图对显微镜平台进行调整。
2.根据权利要求1所述的一种DNA倍体分析设备的质量控制方法，其特征在于：所述步骤一中通过分析显微镜视野下图片，调整显微镜中的光源，使光照强度和光照均匀度符合要求的具体过程为：
步骤一一：在平台放置样本片，上下调整平台，使相机视野下成清晰细胞图像；
步骤一二：用相机抓取图片，在显微镜下细胞黑白图片用A0表示，A0(i,j)代表图像位置(i,j)处的灰度级,1≤i≤M,1≤j≤N；M为抓取图片中水平方向上像素点的个数，N为抓取图片中垂直方向上像素点的个数；
步骤一三：计算光照强度并判断是否符合要求：
步骤一三一：计算摄像头通过采集镜下空白片所得到的图像中不同灰度级出现的频率，绘制频率直方图：
其中rk为第k个灰度级，nk为具有第k个灰度级的像素个数，p(rk)为第k个灰度级出现的频率；
步骤一三二：绘制平滑直方图并求取最大值：
其中L为平滑窗宽度，p(pk)为平滑窗内的灰度级对应的像素个数的均值，代表平滑后光源强度；
步骤一三三：若Tlow≤pmax≤Thigh则光照强度符合要求，否则不符合要求，重新调整显微镜中的光源；
步骤一四：计算光照均匀度并判断：
步骤一四一：计算灰度均值：
步骤一四二：计算avgH[i]和avgW[j]的方差：
其中mean(avgH)为avgH[i]全部值的平均值，mean(avgW)为avgW[j]全部值的平均值；
步骤一四三：若同时满足 且 则光照均匀，否则不均匀，
重新调整显微镜中的光源，即对显微镜光路进行重新调整。
3.根据权利要求2所述的一种DNA倍体分析设备的质量控制方法，其特征在于：所述步骤二中通过分析空白片在镜下的图片确定光路中的杂质的具体过程为：
步骤二一：放置空白片，上下调整平台，使相机视野下成清晰细胞图像；
步骤二二：用相机抓取显微镜下黑白图片用A表示，A(i,j)代表图像位置(i,j)处的灰度级；
步骤二三：控制电动平台移动一个视野，用相机采集图片B；
步骤二四：分割图像A和B，定位杂质位置；
步骤二五：定位杂质在A，B上的位置，对于在A和B上相同位置的杂质，通过如下公式计算杂质面积为：
通过二值图像计算面积，其中I(x,y)为坐标(x,y)处的像素值；
杂质矩形度为：
其中length1为外切矩形长度，length2为外切矩形宽度；
杂质圆形度为：
其中contlength为细胞核周长；
椭圆度为：
其中majorAxis为椭圆的长轴长，minorAxis为椭圆短轴长；
紧凑度为：
步骤二六：计算特征偏差；
特征偏差记为D：
其中a[k]为向量a的第k维参数，b[k]为向量b的第k维参数；向量a和向量b分别为在同一位置采集的两张图片的特征向量。
4.根据权利要求3所述的一种DNA倍体分析设备的质量控制方法，其特征在于：所述步骤三中通过扫描标准样片获得标准样本图像，判断设备是否处于正常工作状态的具体过程为：
步骤三一：将标准片置于显微镜玻片夹中，调整平台，启动自动扫描；
步骤三二：摄像机抓取显微镜下每一个视野的细胞图像，通过图像分割获得分开的图像单元，所述图像单元上的内容包括单个上皮细胞，中性粒细胞，淋巴细胞、以及由单个上述细胞形成的细胞团和垃圾杂质；
步骤三三：计算图像单元的特征，所述图像单元的特征包括形态特征、矩特征、纹理特征、灰度特征和光密度特征；
步骤三四：根据特征对图像单元分类，找到淋巴细胞，上皮细胞，中性粒细胞；
步骤三五：选取识别出的单个上皮细胞和淋巴细胞，将灰度图像中的灰度级转换为相应的光密度，根据得到的光密度计算细胞图像积分光密度，即细胞IOD值；
计算积分光密度值：根据光密度与灰度的换算关系，通过灰度值得到光密度，由光密度值计算得到计算积分光密度值；
单个细胞IOD值：
IOD＝∑x,yODx,yΩx,y
其中，
ODx,y为对应像素(x,y)的光密度值，公式为：
ODx,y＝-log(P(x,y)/P0)＝logP0-logP(x,y)
其中，P0代表背景的平均灰度级，P(x,y)代表像素(x,y)的灰度级；
步骤三六：计算淋巴细胞的IOD均值，作为标准的IOD值；所有上皮细胞的IOD值除以标准IOD值，得到每个上皮细胞的DI值；
步骤三七：绘制上皮细胞的直方图；根据上皮细胞DI值与不同DI值的上皮细胞的个数建立统计直方图；
h(xi)表示DI值为xi上皮细胞的个数占全部上皮细胞个数的百分比；
其中n表示上皮细胞的DI值一共有n种，xi表示n种DI值中第i个DI值，S(xi)表示DI值为xi上皮细胞的个数；
直方图的结构表示为H，表示不同DI值的上皮细胞出现的频率分布状态；
H＝[h(x1),h(x2),h(x3),…,h(xi),…h(xn)]
步骤三八：通过直方图统计二倍体细胞与四倍体细胞的个数并求出二倍体细胞的DI均值和四倍体细胞的DI均值，并确定线性关系；
直方图中取二倍体峰值处所对应的DI值为DItm，二倍体DI值偏差百分比为p，取所有DI值落入范围为(1-p)DItm＜DI＜(1+p)DItm的上皮细胞，计算二倍体细胞DI均值记为DItj；
直方图中取四倍体峰值处所对应的DI值为DIfm，四倍体DI值偏差百分比为q，取所有DI值范围为(1-q)DItm＜DI＜(1+q)DItm的上皮细胞，计算四倍体细胞DI均值，记为DIfj；
标准片质控结果为SD；
当SDmin＜|SD-2|＜SDmax，标准片质控合格。
5.根据权利要求4所述的一种DNA倍体分析设备的质量控制方法，其特征在于：所述步骤四中通过扫描患者样片获得样本图像，分析样本图像中细胞的积分光密度值及其在玻片上的分布情况，判断患者样片的染色是否均匀的具体过称为：
步骤四一：染色均匀度的统计与细胞扫描过程同时进行，首先获取一个视野的图像；
步骤四二：对图像进行分割，获得图像区域轮廓，获取每个轮廓所在的位置；
步骤四三：计算图像单元的特征，根据光密度特征计算积分光密度；
步骤四四：识别每个轮廓所代表的细胞类型，将上皮细胞筛选出来；
步骤四五：计算每个细胞图像中每个像素点的灰度级，转换为相应的光密度，再计算细胞图像积分光密度；
步骤四六：将各细胞计算后得到的积分光密度值，在以横坐标为积分光密度值，纵坐标为水平方向或竖直方向上玻片细胞位置与玻片原点位置的距离值所建立的坐标系中绘点，玻片原点为设备初始化阶段，所确定的玻片横向和纵向扫描范围所能达到四个最边界点的一个；
步骤四七：分析染色均匀度结果并给出染色均匀评价，若点集呈现均匀则染色合格；若点集呈现不均匀或扭曲形状，则染色不均匀，对染色不均匀的样本进行重新染色或者更换染色合格样本。
6.根据权利要求5所述的一种DNA倍体分析设备的质量控制方法，其特征在于：所述步骤五中在利用三点聚焦定点的方式确定标准零点后，通过对控制聚焦平台的移动距离的统计计算每个视野中显微镜玻片上细胞相对于三点聚焦确定的标准平面的位置，并绘制三维折线图的具体过程为：
步骤五一：在开始扫描前，通过在显微镜玻片上选取三点分别聚焦，记录三点聚焦得到清晰图像时玻片所处平台的高度位置，即z轴坐标，设三点z轴坐标分别为z1，z2，z3；
其中z0为参考焦点位置；
步骤五二：从记录第一个视野开始进行软件自动扫描过程，对每一个视野中的细胞进行自动对焦；
步骤五三：记录每一个视野自动对焦清晰后平台与偏移量；
步骤五四：与确定的标准零点位置进行比较，得出相对于零点视野的位移，坐标为：
Δ＝z实际-z0
其中Δ代表焦点偏移量，z实际为当前视野下通过聚焦的到清晰细胞图像时，平台所处的高度位置；
步骤五五：将扫描过程获得的视野位置作为x、y坐标，将平台位置记录作为z坐标，计算所有视野的焦点偏移量；
根据平均值公式计算平均聚焦步数：
其中n为已扫描的视野数；Δn为第n个视野聚焦完成后平台位置与零点位置间距离所需要的电机转动步数；
跟据平均聚焦步数计算步数平均偏差：
其中 为平均聚焦步数；
跟据平均聚焦步数计算方差值：
其中n为已扫描的视野数；xn为第n个视野聚焦完成后平台位置与零点位置间距离所需要的电机转动步数；为平均聚焦步数；
当σ满意度＜σMAX时，表示当前平台玻片的平整度符合要求；所述σMAX是聚焦所需要步数方差的最大值；根据三轴坐标信息，做出表示每个视野聚焦点的三维散点图，并将散点互相连接，形成玻片中表示细胞位置的三维折线图。
一种DNA倍体分析设备的质量控制方法
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