详情

原文传递一种性能可调的神经元钙荧光信号尖峰探测系统

专利名称：	一种性能可调的神经元钙荧光信号尖峰探测系统
摘要：	本发明公开一种性能可调的神经元钙荧光信号尖峰探测系统，本发明首先通过粗探测获得神经元钙信号上所有疑似为尖峰的时刻，接着在精细探测阶段分别使用高灵敏度判别器和高特异度判别器对疑似尖峰进行判别，采用的判别器是通过对预先选取的信号或荧光视频的多维特征进行有监督学习得到，最后根据用户的偏好设置调节对两个判别器输出结果的置信权重，结合用户的接受阈值输出最终识别的尖峰时刻。本发明是一种探测准确、适用范围广且性能可调的神经元荧光信号尖峰探测系统，可有效减轻后期人工校准的负担。
专利类型：	发明专利
申请人：	南京景瑞康分子医药科技有限公司
发明人：	曾冯庆阳
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T19:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T19:00:00+0805
申请号：	CN202010194078.7
公开号：	CN111175272A
分类号：	G01N21/64;G;G01;G01N;G01N21;G01N21/64
申请人地址：	210000 江苏省南京市江北新区创业东路制剂加速器2栋北京大学分子医学南京转化研究院
主权项：	1.一种神经元钙荧光信号尖峰自动探测系统，其特征在于该系统由局部尖峰探测器、精细探测模块和偏好设置模块组成，其中：局部尖峰探测器将输入的神经元钙荧光信号C转化为n个信号上疑似为尖峰的时刻构成的序列精细探测模块将疑似为尖峰的时刻构成的序列T0转化为疑似尖峰分别在高灵敏度、高特异度下被判别为正确尖峰的概率序列并将P1、P2传递给偏好设置模块；偏好设置模块根据用户对灵敏度、特异度的偏好设定，将概率序列P1、P2转化为最终判别概率序列再根据用户对判别的接受概率阈值pth，将T0转化为最终自动识别的尖峰位置序列。 2.权利要求1所述的一种神经元钙荧光信号尖峰自动探测系统，其特征在于局部尖峰探测器通过求取钙荧光信号C的一阶差分，将差分的绝对值高于预先设定的粗探测阈值Ath、且左右侧一阶差分值符号相反的所有n个位置记为疑似尖峰的位置序列T0；。 3.权利要求1所述的一种神经元钙荧光信号尖峰自动探测系统，其特征在于所述的精细探测模块由多维特征提取器、高灵敏度尖峰判别器、高特异度尖峰判别器组成，其中：多维特征提取器根据事先选取的在多个维度上的k1个对尖峰敏感的特征、k2个对尖峰特异的特征以及n个疑似为尖峰的时刻构成的序列T0，将输入的钙荧光信号C或钙荧光视频V转化为高灵敏度特征矩阵M1和高特异度特征矩阵M2，分别传递给高灵敏度尖峰判别器、高特异度尖峰判别器；M1和M2如下式所示：其中，为k1个对尖峰敏感的特征在n个疑似尖峰时刻处对应的钙荧光信号C的信号片段或钙荧光视频V的视频片段对应的特征数值，为k2个对尖峰特异的特征在n个疑似尖峰时刻处对应的钙荧光信号C的信号片段或钙荧光视频V的视频片段对应的特征数值；高灵敏度尖峰判别器根据高灵敏度特征矩阵M1中n个疑似尖峰的k1个特征数值对T0进行判别，输出高灵敏度下每个疑似尖峰被高灵敏度尖峰判别器预测为正确尖峰的概率组成的序列高特异度尖峰判别器根据高特异度特征矩阵M2中n个疑似尖峰的k2个特征数值对T0进行判别，输出高特异度下每个疑似尖峰被高特异度尖峰判别器预测为正确尖峰的概率组成的序列。 4.权利要求1所述的一种神经元钙荧光信号尖峰自动探测系统，其特征在于偏好设置模块根据用户给定的对高灵敏度尖峰判别器输出结果的置信权重ω1和对高特异度尖峰判别器输出结果的置信权重ω2，将加权求和结果ω1×P1+ω2×P2作为T0中疑似尖峰的最终预测概率序列P3，再根据用户给定的接受阈值pth，在序列P3中选出最终预测概率大于pth的m个元素，保留T0中m个疑似尖峰时刻，剔除剩下的n-m个疑似尖峰时刻，输出最终自动识别的尖峰位置序列T1。
所属类别：	发明专利