单通道基因测序装置、方法、电子设备及存储介质

技术领域

本申请涉及医疗设备技术领域，特别是涉及一种单通道基因测序装置、方法、电子设备及存储介质。

背景技术

在基因测序的过程中，需要对四种碱基进行荧光成像从而实现DNA中碱基序列的测定，相关技术中为了实现四种碱基的区分，通常使用双通道或四通道的基因测序装置。对于双通道基因测序装置，每个相机需要在样品的同一位置曝光两次，基于相机本身的限制，曝光一次后需要数十毫秒的数据传输时间，再加上两次数据传输的时间，必然造成成像时间的延长，而对于四通道基因测序装置，每个通道的相机在样品同一位置拍摄一次，分别得到四种碱基的图像，虽然四通道相比于双通道可以节约至少一半的成像时间，但由于每个通道的套筒透镜及滤光片价值较高，导致四通道基因测序装置的成本较高。

发明内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请实施例提供了一种单通道基因测序装置、方法、电子设备及存储介质，实现了一次扫描即可快速完成四种碱基的成像和测序。

第一方面，本申请实施例提供了一种单通道基因测序装置，包括：

激发模块，用于产生激发光束，以使得待检测样本被所述激发光束激发产生荧光信号；

物镜，用于接收并汇聚所述激发光束至所述待检测样本，还用于采集所述荧光信号；

套筒透镜，用于汇聚所述物镜出射的所述荧光信号，以形成目标光信号；

线扫相机，沿所述目标光信号的光轴设置于所述套筒透镜后方，所述线扫相机的阶数为至少四阶，用于对所述目标光信号按照预设扫描频率进行分阶扫描，得到至少一个单阶成像信号；

滤光片，设置于所述线扫相机的靶面上，所述滤光片分为四个滤光区域，每个所述滤光区域用于对所述单阶成像信号进行滤光得到目标成像信号；所述目标成像信号的数量与所述线扫相机的所述阶数的数量对应相等；

处理单元，用于根据至少一个所述目标成像信号得到所述待检测样本的测序结果。

在本申请的一些实施例中，所述激发模块包括：光源、照明组件；

所述光源用于产生激光信号；

所述照明组件沿所述激光信号的光轴设置，用于根据所述激光信号形成激发光束。

在本申请的一些实施例中，所述光源包括：第一光源、第二光源和合束组件；

所述第一光源用于发射第一激光信号；

所述第二光源用于发射第二激光信号；

所述合束组件设置于所述第一激光信号与所述第二激光信号的相交处，所述合束组件用于对所述第一激光信号进行透射，对所述第二激光信号进行反射，以对所述第一激光信号与所述第二激光信号进行合束，形成所述激光信号。

在本申请的一些实施例中，所述照明组件包括以下至少一种：球面透镜、非球面透镜、柱面透镜、鲍威尔棱镜、透镜阵列、反射镜或滤光片。

在本申请的一些实施例中，所述装置还包括：位移台，用于承载并以预设移动速度移动所述待检测样本，所述预设移动速度表示为：

其中，V

在本申请的一些实施例中，所述装置还包括：二向色镜，沿所述激发光束的光轴设置于所述照明组件与所述物镜间，用于将接收到的所述激发光束反射至所述物镜，还用于将接收到的所述物镜出射的所述荧光信号透射至所述套筒透镜。

第二方面，本申请实施例还提供了一种单通道基因测序方法，应用于如本申请第一方面实施例所述的单通道基因测序装置，所述方法包括：

所述激发模块产生激发所述待检测样本的激发光束，所述待检测样本包括：四种碱基，每种所述碱基发出的荧光信号的波段均不相同；

利用所述激发光束以预设扫描频率对所述待检测样本进行分阶扫描；

扫描过程中，所述物镜采集所述荧光信号并传输至所述套筒透镜汇聚形成所述目标光信号；

利用所述线扫相机对所述目标光信号按照预设扫描频率进行分阶扫描，得到至少一个单阶成像信号；

利用所述滤光片对所述单阶成像信号进行滤光得到目标成像信号；

根据至少一个目标成像信号得到所述待检测样本的测序结果。

在本申请的一些实施例中，所述利用所述滤光片对所述单阶成像信号进行滤光得到目标成像信号，还包括：

所述滤光片分为四个滤光区域，每个所述滤光区域仅允许一种所述碱基的成像信号通过。

在本申请的一些实施例中，所述根据至少一个目标成像信号得到所述待检测样本的测序结果，还包括：

对所述目标成像信号进行处理，得到所述待检测样本的测序结果。

第三方面，本申请实施例还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如本申请第二方面实施例所述的单通道基因测序方法。

第四方面，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有程序，所述程序被处理器执行实现如本申请第二方面实施例所述的单通道基因测序方法。

本申请实施例至少包括以下有益效果：

本申请实施例提供了一种单通道基因测序装置、方法、电子设备及存储介质，其中，单通道基因测序装置包括用于产生激发光束的激发模块，可以激发待检测样本产生荧光信号，然后通过物镜接收并汇聚激发光束至待检测样本，并采集荧光信号，单通道基因测序装置的套筒透镜则用于汇聚物镜出射的荧光信号形成目标光信号，再通过至少四阶的线扫相机对目标光信号按照预设扫描频率进行分阶扫描，得到单阶成像信号，设置具有四个滤光区域的滤光片在线扫相机的靶面上，便于对单阶成像信号进行滤光得到目标成像信号，最后通过处理单元根据目标成像信号处理得到待检测样本的测序结果，在该过程中通过多阶线扫相机快速成像，设置四个滤光区域的滤光片实现了在单通道中一次扫描即可对四种碱基进行成像，有效降低了基因测序装置的成本与测序时间。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本申请实施例提供的单通道基因测序装置结构示意图；

图2是本申请一个实施例提供的四阶线扫相机靶面示意图；

图3是本申请一个实施例提供的滤光片阵列示意图；

图4是本申请一个实施例提供的单通道基因测序装置的激发模块示意图；

图5是本申请另一个实施例提供的单通道基因测序装置的激发模块示意图；

图6是本申请另一个实施例提供的单通道基因测序装置结构示意图；

图7是本申请一个实施例提供的单通道基因测序方法流程示意图；

图8是本申请一个实施例提供的电子设备的结构示意图。

附图标记：激发模块100、光源110、第一光源111、第二光源112、合束组件113、照明组件120、物镜200、待检测样本300、套筒透镜400、滤光片500、线扫相机600、位移台700、二向色镜800、电子设备1000、处理器1001、存储器1002。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本申请的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本申请中的具体含义。

显微成像系统广泛应用于基因测序仪中，在基因测序的过程中，需对生物样本芯片上的四种碱基进行荧光成像，即腺嘌呤(A)、胸腺嘧啶(T)、胞嘧啶(C)与鸟嘌呤(G)，通常采用多通道(如四通道或二通道)成像，然后对每个通道得到的检测图像进行算法配准，从而使不同图像的碱基位置相匹配，以此实现DNA中碱基序列的测定。相关技术中，为了实现四种碱基(即四种荧光波段)的区分，基因测序光学系统需要通过多通道的方式进行成像，常见的为四通道成像系统或者双通道成像系统，每通道均由套筒透镜、滤光片及相机组成。

在双通道成像系统中，需要两种波长的激发光依次交替开启，对于待检测生物样品上的每个位置，每通道的成像系统分别在不同波长的激发光下拍摄一次，从而分别得到ATGC四种碱基的图像。基于相机本身的限制，曝光一次后需要数十毫秒的数据传输时间，但双通道成像系统的每个相机需要在样品的同一位置曝光两次，再加上两次数据传输的时间，必然造成成像时间的延长。而对于四通道成像系统，两种波长的激发光可以同时持续开启，对于待检测生物样品上的每个位置，每通道的成像系统拍摄一次，从而分别得到ATGC四种碱基的图像。四通道成像系统相比于双通道成像系统，虽然可以节约至少一半的成像时间，但每个通道的套筒透镜及滤光片均价值较高，四通道系统势必造成成本的增加。此外，无论是双通道还是四通道的成像系统，由于每通道各需要设置一个套筒透镜，由此不可避免地增加了加工误差时的风险，导致套筒透镜的焦距常有微小的浮动，从而使得不同成像通道的放大倍率有细微差异，算法配准时容易产生误差。

基于此，本申请实施例提供了一种单通道基因测序装置、方法、电子设备及存储介质，能够实现一次扫描即可快速完成四种碱基的成像和测序。其中，单通道基因测序装置包括用于产生激发光束的激发模块，可以激发待检测样本产生荧光信号，然后通过物镜接收并汇聚激发光束至待检测样本和采集荧光信号，单通道基因测序装置的套筒透镜则用于汇聚物镜出射的荧光信号形成目标光信号，再通过至少四阶的线扫相机对目标光信号按照预设扫描频率进行分阶扫描，得到单阶成像信号，设置具有四个滤光区域的滤光片在线扫相机的靶面上，便于对单阶成像信号进行滤光得到目标成像信号，最后通过处理单元根据目标成像信号处理得到待检测样本的测序结果，在该过程中通过多阶线扫相机快速成像，设置四个滤光区域的滤光片实现了在单通道中一次扫描即可对四种碱基进行成像，有效降低基因测序装置的成本与测序时间。

本申请实施例中以基因测序芯片为待检测样本300，以基因测序芯片上ATCG四种碱基为例，四种碱基分别被不同的荧光染料进行染色。参照图1所示，是本申请实施例提供的单通道基因测序装置结构示意图，该装置包括：

激发模块100，用于产生激发光束，以使得待检测样本300被激发光束激发产生荧光信号。

在一些实施例中，激发光束可以由激发器作为光源产生的激光信号生成，其具有亮度高、方向性好、单色性好、相干性好等优点，激发光束也可以是由汞灯、氙灯或者氩灯等作为光源产生，本实施例对此不做限制。可以理解的是，被不同荧光染料染色的碱基，在受到激发光束照射后分别被激发出不同波段的荧光，因此待检测样本300被激发光束激发产生四种不同的荧光信号。

物镜200，用于接收并汇聚激发光束至待检测样本300，还用于采集荧光信号。具体的，物镜200用于接收激发光束并汇聚至待检测样本300，还用于收集待检测样本300受激发产生的荧光信号。

套筒透镜400，用于汇聚物镜200出射的荧光信号，以形成目标光信号。

线扫相机600，沿目标光信号的光轴设置于套筒透镜400的后方，线扫相机600的阶数为至少四阶，用于对目标光信号按照预设扫描频率进行分阶扫描，得到至少一个单阶成像信号。

在一些实施例中，线扫相机600为至少四阶的多阶线扫相机600，每一阶的像素可以独立控制曝光，即扫描时每一阶像素可以分别提取，用于对目标光信号进行分阶扫描从而得到单阶成像信号。示例性的，参照图2的四阶线扫相机600靶面示意图，在对目标光信号按照预设扫描频率进行扫描的过程中，得到清晰的图像，具体的，提取第一阶扫描图像得到A碱基图像，提取第二阶扫描图像得到T碱基图像，提取第三阶扫描图像得到G碱基图像，提取第四节扫描图像得到C碱基图像。

可以理解的是，多阶线扫相机600还可以采用十六阶线扫相机600，设定每四阶像素单独曝光，对应扫描得到其中一种碱基图像，具体的，第一至四阶扫描A碱基图像，第五至八阶扫描T碱基图像，第九至十二阶扫描G碱基图像，第十三阶至十六阶扫描C碱基图像。多阶线扫相机600还可以采用六阶线扫相机600，设定其中二阶或者三阶单独曝光，本申请对此不做限制。

滤光片500，设置于线扫相机600的靶面上，滤光片500分为四个滤光区域，每个滤光区域用于对单阶成像信号进行滤光得到目标成像信号。

在一些实施例中，参照图3所示的滤光片500阵列示意图，该滤光片500分为四个滤光区域，呈阵列排布，紧贴多阶线扫相机600的靶面安装，对应的滤光区域与线扫相机600相匹配。具体的，当线扫相机600为四阶线扫相机时，滤光区域1对应线扫相机600的第一阶，即滤光区域1可以透过A碱基的荧光波段，得到A碱基的目标成像信号，截止其余TGC三种碱基的荧光波段；滤光区域2对应线扫相机600的第二阶，即滤光区域2可以透过T碱基的荧光波段，得到T碱基的目标成像信号，截止其余AGC三种碱基的荧光波段；滤光区域3对应相机的第三阶，即滤光区域3可以透过G碱基的荧光波段，得到G碱基的目标成像信号，截止其余ATC三种碱基的荧光波段；滤光区域4对应相机的第四阶，即滤光区域4可以透过C碱基的荧光波段，得到C碱基的目标成像信号，截止其余ATG三种碱基的荧光波段。可以理解的是，上述滤光区域与碱基之间的对应关系仅作示意，不代表对其进行限定。

可以理解的是，目标成像信号的数量与线扫相机600的阶数的数量对应相等，示例性的，四阶线扫相机对应四种目标成像信号，十六阶线扫相机中对应十六种目标成像信号，进一步的，设定单独曝光的四阶像素对应四种目标成像信号，四种目标成像信号均对应同一种碱基。

处理单元(图中未示出)，用于根据至少一个目标成像信号得到待检测样本300的测序结果，具体的，提取各目标成像信号对应的碱基图像进行拼接与处理，示例性的，对于四阶线扫相机，提取第一阶扫描图像得到A碱基的图像，提取第二阶扫描图像得到T碱基的图像，提取第三阶扫描图像得到G碱基的图像，提取第四阶扫描图像得到C碱基的图像，对各碱基图像进行拼接即可实现待检测样本300的基因测序。可以理解的是，上述各阶对应的碱基种类仅是一种示意，不代表对此限定。

在一些实施例中，参照图4，激发模块100包含：光源110和照明组件120，光源110能够同时发出双色激光，例如输出红色或者绿色的激光信号，照明组件120沿激光信号的光轴，设置在光源110的后方，用于根据激光信号生成激发光束。利用激发光束对待检测样本300上四种碱基：腺嘌呤(A)、胸腺嘧啶(T)、鸟嘌呤(G)及胞嘧啶(C)进行荧光成像，以此实现DNA序列的测定。

在一些实施例中，参照图5，光源110包括第一光源111、第二光源112和合束组件113，第一光源111用于发射第一激光信号，例如红光；第二光源112用于发射第二激光信号，例如绿光；合束组件113设置于第一激光信号与第二激光信号的相交处，合束组件113用于对第一激光信号进行透射，对第二激光信号进行反射，以对第一激光信号与第二激光信号进行合束，形成激光信号。进而通过照明组件120生成激发光束，激发光束中同时包含两种颜色的激光，例如用绿光激发出碱基AT的荧光，用红光激发出碱基GC的荧光，以此完成对四色碱基的识别。在测序过程中，两种激光可以持续开启，无需进行转换，有效降低成像时间。在一些实施例中，合束组件113也是一种二向色镜。

可见，上述实施例中，激发模块100可以同时激发多种特定波长的可见光，提高上述单通道基因测序装置的测序效率。

在本申请的一些实施例中，照明组件120包括但不限于以下至少一种：球面透镜、非球面透镜、柱面透镜、鲍威尔棱镜、透镜阵列、反射镜或滤光片等。

可以理解的是，线扫相机600适用于对快速移动的物体进行成像，在进行荧光成像时需要不断移动待检测样本300，因此待检测样本300的移动速度需要和线扫相机600设定的采集速度相匹配，在本申请的一些实施例中，通过在单通道基因测序装置中设置位移台700，从而实现待检测样本300按照预设移动速度移动。具体的，位移台700用于承载待检测样本300，其中位移台700用于在扫描过程中以预设移动速度移动待检测样本300，以使得移动过程中能够调节待检测样本300的位置，从而使得激发光束对测序芯片的不同区域进行激发照明，具体的，待检测样本300的不同位置依次受激发生成荧光信号，进而被线扫相机600采集成像。

在一些实施例中，位移台700的预设移动速度表示为：

其中，V

可以理解的是，位移台700可以是电动位移台700，位移台700通过电机控制带动待检测样品在水平方向上移动，实现整个光学系统对待检测样本300的扫描，从而实现在快速扫描的过程中，得到清晰的四种碱基的图像，提升成像效率。

在本申请的一些实施例中，单通道基因测序装置还包括二向色镜800，二向色镜800可以透过一部分光，反射另一部分光，沿激发光束的光轴设置于照明组件120与物镜200间，用于将接收到的激发光束反射至物镜200，还用于将接收到的物镜200出射的荧光信号透射至套筒透镜400。

参照图6所示，为本申请一些实施例提供的单通道基因测序装置结构示意图，图中以光源110包括第一光源111、第二光源112和合束组件113为例进行说明。其中，合束组件113为一个二向色镜，第一光源111发出第一激光信号，第二光源112发出第二激光信号，合束组件113设置于第一激光信号与第二激光信号的相交处，合束组件113用于对第一激光信号进行透射，对第二激光信号进行反射，以对第一激光信号与第二激光信号进行合束，形成激光信号，合束后的激光信号经过照明组件120后，形成激发光束。激发光束射入二向色镜800，二向色镜800可以透过一部分光，反射另一部分光，具体的，二向色镜800的第一面将激发光束反射至物镜200，到达样品上使待检测样本300受激产生荧光信号，荧光信号又通过物镜200收集，经过透射从二向色镜800的第二面射出，被套筒透镜400汇聚形成目标光信号，目标光信号经过线扫相机600分阶扫描后形成对应的单阶成像信号，透过滤光片500上对应的滤光区域再形成对应的目标成像信号，最终被处理单元根据目标成像信号得到待检测样本300的测序结果。

可以理解的是，由于线扫相机600成像的特点，一次扫描完成输出的图像过长，因此可以设定每次输出预设像素长度，示例性的，每次输出AGTC四种碱基的X*100um图像，其中X是线扫相机长边对应的物方视野长度，然后对各阶的碱基图像进行拼接，从而得到最终的测序结果。本申请实施例的单通道基因测序装置只需要一个成像通道，因此每个通道必须的套筒透镜400及滤光片500也只需要一组，能够显著降低成本。同时，使用多阶线扫相机600和滤光片500阵列可以对待检测样本300快速扫描成像，只需要设定待检测样本300的移动速度与线扫相机600相匹配，即可通过不间断扫描成像，再设定预设像素输出各碱基图像，最后进行拼接即可得到测序结果。

另外，本发明实施例还提供一种单通道基因测序方法，应用于上述单通道基因测序装置。

参照图7所示，为本申请一些实施例提供的单通道基因测序方法流程示意图，该方法包括但不限于以下步骤S100至步骤S600。

步骤S100，激发模块产生激发待检测样本的激发光束。

在一些实施例中，首先将待检测样本300放置于单通道基因测序装置的检测范围内，可以理解的是，待检测样本300包括：四种碱基，分别为腺嘌呤(A)、胸腺嘧啶(T)、鸟嘌呤(G)及胞嘧啶(C)，每种碱基受激发光束激发产生的荧光信号的波段均不相同。

步骤S200，利用激发光束以预设扫描频率对待检测样本进行分阶扫描。

在一些实施例中，线扫相机600利用激发光束以预设扫描频率对待检测样本300进行分阶扫描，可以理解的是，这里的预设扫描频率指的是线扫相机600的行频，具体的，行频是一种特殊的帧率，由于线扫相机600拍照速度很快，每秒可以达到几万张至几十万张，但拍出来的图像通常是宽为一个像素的线，因此称之为行频。线扫相机600的行频决定了线扫相机600每秒能拍多少行，示例性的，行频为16K的4K线扫相机，假设其只有1行，则1秒钟后，能得到一幅4K*16000分辨率的图像。

可以理解的是，本申请中的多阶线扫相机600的预设扫描频率与位移台700的预设移动速度相匹配，具体的，位移台700移动速度V

步骤S300，物镜采集荧光信号并传输至套筒透镜汇聚形成目标光信号。

在一些实施例中，物镜200采集待检测样本300受激发光束激发产生的荧光信号传输至套筒透镜400，套筒透镜400将荧光信号汇聚后形成目标光信号。

步骤S400，利用线扫相机对目标光信号按照预设扫描频率进行分阶扫描，得到至少一个单阶成像信号。

在一些实施例中，利用多阶线扫相机600对目标光信号按照预设扫描频率进行分阶扫描，具体的，每一阶的像素可以独立控制曝光，即扫描时每一阶像素可以分别提取，从而得到至少一个单阶成像信号。

步骤S500，利用滤光片对单阶成像信号进行滤光得到目标成像信号。

在一些实施例中，滤光片500分为四个滤光区域，呈阵列排布，紧贴多阶线扫相机600的靶面安装，每个滤光区域仅允许一种碱基的成像信号通过，从而对其进行滤光得到对应的目标成像信号。

步骤S600，根据至少一个目标成像信号得到待检测样本的测序结果。

在一些实施例中，处理单元根据目标成像信号可以得到待检测样本300的测序结果，进一步的，基于多阶线扫相机600的特性，对目标成像信号进行拼接，从而得到待检测样本300完整的测序结果。

可以理解的是，利用一个成像通道，进行一次扫描即可根据四种碱基的荧光信号快速得到对应碱基的成像，得到碱基图像后，将四路碱基图像进行拼接即可得到该待检测样本300的基因测序结果，实现了成像时间上的大幅度减少。

由此可见，上述单通道基因测序装置实施例中的内容均适用于本实施例的单通道基因测序方法的实施例中，本方法实施例所具体实现的功能与上述单通道基因测序装置实施例相同，并且达到的有益效果与上述单通道基因测序装置实施例所达到的有益效果也相同。

图8示出了本申请实施例提供的电子设备1000。电子设备1000包括：处理器1001、存储器1002及存储在存储器1002上并可在处理器1001上运行的计算机程序，计算机程序运行时用于执行上述的单通道基因测序方法。

处理器1001和存储器1002可以通过总线或者其他方式连接。

存储器1002作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序以及非暂态性计算机可执行程序，如本申请实施例描述的单通道基因测序方法。处理器1001通过运行存储在存储器1002中的非暂态软件程序以及指令，从而实现上述的单通道基因测序方法。

存储器1002可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储执行上述的单通道基因测序方法。此外，存储器1002可以包括高速随机存取存储器1002，还可以包括非暂态存储器1002，例如至少一个储存设备存储器件、闪存器件或其他非暂态固态存储器件。在一些实施方式中，存储器1002可选包括相对于处理器1001远程设置的存储器1002，这些远程存储器1002可以通过网络连接至该电子设备1000。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

实现上述的单通道基因测序方法所需的非暂态软件程序以及指令存储在存储器1002中，当被一个或者多个处理器1001执行时，执行上述的单通道基因测序方法，例如，执行图7中的方法步骤S100至步骤S600。

本申请实施例还提供了一种存储介质，存储介质为计算机可读存储介质，该存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述单通道基因测序方法。存储器作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序以及非暂态性计算机可执行程序。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施方式中，存储器可选包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至该处理器。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

本申请实施例提供的单通道基因测序装置、方法、电子设备及存储介质，其中，单通道基因测序装置包括用于产生激发光束的激发模块，可以激发待检测样本产生荧光信号，然后通过物镜接收并汇聚激发光束至待检测样本，并采集待检测样本受激发产生的荧光信号，单通道基因测序装置的套筒透镜则用于汇聚物镜出射的荧光信号形成目标光信号，再通过至少四阶的线扫相机对目标光信号按照预设扫描频率进行分阶扫描，得到单阶成像信号，设置具有四个滤光区域的滤光片在线扫相机的靶面上，便于对单阶成像信号进行滤光得到目标成像信号，最后通过处理单元根据目标成像信号进行处理，提取经过各滤光区域滤光后成像到线扫相机的碱基图像，对各碱基图像进行拼接从而得到待检测样本的测序结果，在该过程中通过多阶线扫相机快速成像，设置具有四个滤光区域的滤光片实现了在单通道中一次扫描即可对四种碱基进行成像，算法配准快速误差小，有效降低了基因测序装置的成本与测序时间。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、储存设备存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包括计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。

还应了解，本申请实施例提供的各种实施方式可以任意进行组合，以实现不同的技术效果。以上是对本申请的较佳实施进行了具体说明，但本申请并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本申请精神的共享条件下还可作出种种等同的变形或替换。