專利名稱：物種移動鑒別系統(tǒng)、終端、服務(wù)器及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及物種鑒定技術(shù)，尤其涉及一種物種移動鑒別系統(tǒng)、終端、服務(wù)器及方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的物種鑒定技術(shù)采用形態(tài)學(xué)的方法鑒定物種，生物分類學(xué)家通過生物的外觀形態(tài)來區(qū)分各種生物，但是地球生物物種繁多，據(jù)統(tǒng)計地球生物種類超過1000萬種，當(dāng)前已鑒定的物種約170萬種，依靠生物分類學(xué)家，通過形態(tài)學(xué)鑒定物種是一項非常艱巨的任 務(wù)。同時，相鄰的物種往往具有非常相似的形態(tài)特征，即使是熟練的分類專家也很難通過形態(tài)特征對物種進(jìn)行快速，準(zhǔn)確的鑒定。另外，同一物種在不同的發(fā)育時期其形態(tài)也是不同的，在某些發(fā)育時期可能不具備其用來做物種鑒定的特征，例如，對于種子樣品，就無法根據(jù)根，莖和葉的形態(tài)來做物種鑒定。DNA條形碼是近年來發(fā)展起來的一項新技術(shù)，已經(jīng)在學(xué)術(shù)界進(jìn)行了廣泛的研究。DNA條形碼指的是生物體DNA序列中一段標(biāo)準(zhǔn)DNA片段，這個片段的序列對研究的物種具有特異性。換句話說，根據(jù)DNA序列，就可以確定相應(yīng)樣品的物種來源。在建立DNA條形碼數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上，通過比對待測生物DNA條形碼與DNA條形碼數(shù)據(jù)庫中的DNA條形碼，就可以快速、準(zhǔn)確地鑒定物種。在現(xiàn)在已知的基于DNA條形碼數(shù)據(jù)庫的物種鑒定系統(tǒng)中，DNA條形碼數(shù)據(jù)庫中保存的是已經(jīng)確定的物種的條形碼，在鑒定時，需從待鑒定生物中提取DNA條形碼序列，使用序列比對算法在DNA條形碼數(shù)據(jù)庫中通過序列匹配找到與待鑒定生物DNA條形碼最相似的條形碼，如果數(shù)據(jù)庫中最佳匹配的條形碼與待鑒定生物條形碼的近似度高于給定閾值，則判斷待鑒定生物就屬于數(shù)據(jù)庫中與之匹配的條形碼代表的物種。上述物種鑒定系統(tǒng)采用B/S模式(瀏覽器/服務(wù)器模式)，用戶通過網(wǎng)頁瀏覽器打開鑒定系統(tǒng)的主頁，在鑒定功能欄目中利用專用掃描設(shè)備掃描輸入待鑒定生物的DNA條形碼，發(fā)送鑒定請求，服務(wù)器接收請求，對該DNA條形碼進(jìn)行鑒定，最后將鑒定結(jié)果反饋給客戶端。該已知物種鑒定系統(tǒng)尚存在以下缺陷(I)缺乏標(biāo)準(zhǔn)的DNA條形碼數(shù)據(jù)庫，在DNA條形碼數(shù)據(jù)庫中還存在大量非標(biāo)準(zhǔn)的原始數(shù)據(jù)或待處理數(shù)據(jù)，影響鑒別的準(zhǔn)確度；(2)缺乏簡單，快速，高容量的DNA條形碼表達(dá)方式；現(xiàn)在的DNA條形碼仍然用DNA序列來表示，DNA序列是一段200-600個堿基長的字符串，打印出來占的面積較大，不能直接用來標(biāo)記相應(yīng)的樣品；(3)缺乏簡便的DNA條形碼采集和識別方式，當(dāng)前的DNA條形碼用字符串來表示，只能用能夠識別字符串的儀器來掃描，識別，速度慢，錯誤率高；(4)缺乏快速和準(zhǔn)確的序列比對方法，當(dāng)前的方法主要包括常用的基于BLAST的序列相似性比對算法，該算法首先找出被檢測序列與標(biāo)準(zhǔn)序列相似的部分，然后再根據(jù)這些相似部分中的不相似部分進(jìn)行比對。這種方法忽視了被測部分與標(biāo)準(zhǔn)序列中不相似的部分，從而降低了鑒定效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種物種移動鑒別系統(tǒng)、終端、服務(wù)器及方法，能夠?qū)崿F(xiàn)以移動方式進(jìn)行物種信息的采集和識別，使得物種鑒別更為方便快速。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種物種移動鑒別系統(tǒng)，包括通信終端，用于通過攝像/掃描功能采集被鑒定對象的二維碼圖像，并向網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)送物種鑒定請求，所述物種鑒定請求中攜帶所述二維碼圖像；物種鑒定服務(wù)器，包括物種數(shù)據(jù)庫，用于接收所述通信終端發(fā)送的所述物種鑒定請求，并對所述物種鑒定請求中攜帶的二維碼圖像進(jìn)行解碼，獲得對應(yīng)的堿基序列，然后根據(jù)獲得的堿基序列在所述物種數(shù)據(jù)庫進(jìn)行匹配，并根據(jù)匹配物種的信息組裝鑒定結(jié)論，將·所述鑒定結(jié)論反饋給所述通信終端。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種物種鑒定服務(wù)器，設(shè)于網(wǎng)絡(luò)側(cè)，包括鑒定請求接收模塊，用于接收通信終端發(fā)送的物種鑒定請求，所述物種鑒定請求中攜帶有所述通信終端通過攝像/掃描功能采集到的被鑒定對象的二維碼圖像；二維碼圖像解碼模塊，用于對所述二維碼圖像進(jìn)行解碼，獲得對應(yīng)的堿基序列；物種數(shù)據(jù)庫，用于保存各個物種的參考堿基序列；堿基序列匹配模塊，用于根據(jù)獲得的堿基序列在所述物種數(shù)據(jù)庫進(jìn)行匹配；鑒定結(jié)論組裝模塊，用于根據(jù)匹配物種的信息組裝鑒定結(jié)論；鑒定結(jié)論反饋模塊，用于將所述鑒定結(jié)論反饋給所述通信終端。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種物種移動鑒別方法，包括網(wǎng)絡(luò)側(cè)的物種鑒定服務(wù)器接收通信終端發(fā)送的物種鑒定請求，所述物種鑒定請求中攜帶有所述通信終端通過攝像/掃描功能采集到的被鑒定對象的二維碼圖像；所述物種鑒定服務(wù)器對所述二維碼圖像進(jìn)行解碼，獲得對應(yīng)的堿基序列；所述物種鑒定服務(wù)器根據(jù)獲得的堿基序列在物種數(shù)據(jù)庫進(jìn)行匹配，并根據(jù)匹配物種的信息組裝鑒定結(jié)論；所述物種鑒定服務(wù)器將所述鑒定結(jié)論反饋給所述通信終端。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種物種移動鑒別終端，包括二維碼采集模塊，用于通過攝像/掃描功能采集被鑒定對象的二維碼圖像；物種數(shù)據(jù)庫，用于保存各個物種的參考堿基序列；二維碼圖像解碼模塊，用于對所述二維碼圖像進(jìn)行解碼，獲得對應(yīng)的堿基序列；堿基序列匹配模塊，用于根據(jù)獲得的堿基序列在所述物種數(shù)據(jù)庫進(jìn)行匹配；鑒定結(jié)論組裝模塊，用于根據(jù)匹配物種的信息組裝鑒定結(jié)論；鑒定結(jié)論展示模塊，用于通過展示功能展示所述鑒定結(jié)論。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了一種物種移動鑒別方法，包括物種移動鑒別終端通過攝像/掃描功能采集到的被鑒定對象的二維碼圖像；所述物種移動鑒別終端對所述二維碼圖像進(jìn)行解碼，獲得對應(yīng)的堿基序列；所述物種移動鑒別終端根據(jù)獲得的堿基序列在物種數(shù)據(jù)庫進(jìn)行匹配，并根據(jù)匹配物種的信息組裝鑒定結(jié)論；所述物種移動鑒別終端通過展示功能展示所述鑒定結(jié)論。基于上述技術(shù)方案，本發(fā)明通過具備攝像/掃描功能的終端采集被鑒定對象的二維碼圖像，并在本地或利用網(wǎng)絡(luò)側(cè)的物種鑒定服務(wù)器來進(jìn)行物種鑒定，整個過程無需手動輸入請求參數(shù)，因此操作簡便，鑒別過程時間短且高效。


此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中圖I為本發(fā)明物種移動鑒別系統(tǒng)的一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明物種移動鑒別方法的一實施例的流程示意圖。
圖3為本發(fā)明物種移動鑒別方法的另一實施例中物種數(shù)據(jù)庫的建立流程的示意圖。圖4為本發(fā)明物種移動鑒別方法的又一實施例中二維碼圖像的編碼過程的示意圖。圖5為本發(fā)明物種鑒定服務(wù)器的一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為本發(fā)明物種移動鑒別終端的一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖7為本發(fā)明物種移動鑒別方法的再一實施例的流程示意圖。
具體實施例方式下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。針對于現(xiàn)有技術(shù)中采用DNA序列的表達(dá)方式的缺點，本發(fā)明利用了二維碼所具有的易產(chǎn)生、易采集、可靠性高、信息容量大、尺寸大小可調(diào)的特點，將二維碼作為DNA的信息載體，并利用日益普及的攜帶攝像/掃描功能的通信終端、帶寬不斷提高以及覆蓋面積不斷擴(kuò)大的無線網(wǎng)絡(luò)使得待鑒定對象的信息采集與傳輸都變得更加簡單方便。優(yōu)選的，利用了哈夫曼編碼方法的最優(yōu)特性和QR 二維碼的特性，將兩者結(jié)合起來生成動態(tài)的QR 二維碼(也稱DDQR)作為DNA條形碼序列的信息載體。如圖I所示，為本發(fā)明物種移動鑒別系統(tǒng)的一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。在本實施例中，物種移動鑒別系統(tǒng)主要包括通信終端I和物種鑒定服務(wù)器2。通信終端I可以是傳統(tǒng)通信終端或智能通信終端，要求具備攝像/掃描功能和無線通信能力，能夠與網(wǎng)絡(luò)側(cè)的鑒定設(shè)備進(jìn)行信息的交互。在需要對某個對象進(jìn)行物種鑒定時，通信終端I通過攝像/掃描功能采集被鑒定對象的二維碼圖像，并向網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)送物種鑒定請求，所述物種鑒定請求中攜帶所述二維碼圖像。二維碼圖像可以被印刷、粘貼或鑲嵌在該物種的標(biāo)牌等記錄信息的載體上。物種鑒定服務(wù)器2處于網(wǎng)絡(luò)側(cè)，通過無線網(wǎng)絡(luò)與通信終端I進(jìn)行信息交互，物種鑒定服務(wù)器2包括物種數(shù)據(jù)庫3 (也包括物種數(shù)據(jù)庫外接的情形)，物種鑒定服務(wù)器2負(fù)責(zé)接收通信終端I發(fā)送的物種鑒定請求，并對物種鑒定請求中攜帶的二維碼圖像進(jìn)行解碼，獲得對應(yīng)的堿基序列，然后根據(jù)獲得的堿基序列在物種數(shù)據(jù)庫3進(jìn)行匹配，并根據(jù)匹配物種的信息組裝鑒定結(jié)論，將鑒定結(jié)論反饋給通信終端I。
在本實施例中，二維碼由于其自身特點，相比于傳統(tǒng)的DNA序列(約200-600個堿基長的字符串)，其信息容量更大，且尺寸可調(diào)，適合于直接標(biāo)記樣品，作為DNA條形碼表達(dá)方式效果要好于DNA序列。同時也能充分的利用通信終端的攝像/掃描功能和無線通信功能，使得二維碼的采集和遠(yuǎn)程鑒別更加易于操作和便捷?；谠撐锓N移動鑒別系統(tǒng)，本發(fā)明還提供了一系列物種移動鑒別方法的實施例。如圖2所示，為本發(fā)明物種移動鑒別方法的一實施例的流程示意圖。在本實施例中，物種移動鑒別流程具體包括步驟101、網(wǎng)絡(luò)側(cè)的物種鑒定服務(wù)器接收通信終端發(fā)送的物種鑒定請求，所述物種鑒定請求中攜帶有所述通信終端通過攝像/掃描功能采集到的被鑒定對象的二維碼圖像；步驟102、所述物種鑒定服務(wù)器對所述二維碼圖像進(jìn)行解碼，獲得對應(yīng)的堿基序 列；步驟103、所述物種鑒定服務(wù)器根據(jù)獲得的堿基序列在物種數(shù)據(jù)庫進(jìn)行匹配；步驟104、所述物種鑒定服務(wù)器根據(jù)匹配物種的信息組裝鑒定結(jié)論；步驟105、所述物種鑒定服務(wù)器將所述鑒定結(jié)論反饋給所述通信終端。在本實施例中，如果步驟102中對二維碼圖像解碼不成功，則物種鑒定服務(wù)器可以向通信終端返回解碼失敗的反饋信息；如果解碼成功，但在步驟103中未找到匹配的堿基序列，此時可以向通信終端返回匹配失敗的反饋信息。下面通過圖3來說明一下本發(fā)明物種移動鑒別方法的另一實施例中的物種數(shù)據(jù)庫的建立流程。該流程包括步驟201、導(dǎo)入公共數(shù)據(jù)庫的堿基序列文件；步驟202、解析所述堿基序列文件,得到所有的COI、rbcL, matk, ITS2, psbA-trnH基因的序列，這些序列在下文中簡稱為DNA條形碼序列；步驟203、對所述DNA條形碼的序列進(jìn)行預(yù)處理，并將預(yù)處理后得到的序列存入物種數(shù)據(jù)庫；步驟204、按照預(yù)設(shè)物種對已存入所述物種數(shù)據(jù)庫中的序列進(jìn)行分類；步驟205、分別對每個物種進(jìn)行判斷，判斷該物種是否只對應(yīng)一條序列，是則執(zhí)行步驟206，否則執(zhí)行步驟207 ；步驟206、將該序列設(shè)為該物種的參考堿基序列，并執(zhí)行步驟211 ；步驟207、采用Phrap軟件將該物種對應(yīng)的多條堿基序列組裝成一條一致序列(consensus sequence)；步驟208、判斷組裝后的堿基序列中是否只包括一個一致序列，是則執(zhí)行步驟209，否則執(zhí)行步驟210 ；步驟209、將該一致序列設(shè)為該物種的參考堿基序列，并執(zhí)行步驟211 ；步驟210、將所述組裝后的堿基序列所包括的多個一致序列中的每個一致序列均作為該物種的參考堿基序列；步驟211、在所述物種數(shù)據(jù)庫中保存每個物種的參考堿基序列。在本實施例中，步驟203中的預(yù)處理操作包括刪除低質(zhì)量的、短的或者有注釋的側(cè)翼序列，具體來說，即去除所述DNA條形碼的序列兩端的非核心序列，將屬于同一物種的不同個體的DNA條形碼的序列進(jìn)行拼接，生成表示該物種DNA條形碼序列的一致序列。
一致序列是由屬于同一物種的不同個體的相同位的出現(xiàn)頻率最高的堿基組成。DNA條形碼序列如上所述，包括以上5類基因的核心序列。Phrap是一款用于基因組序列組裝的軟件，該軟件包由華盛頓大學(xué)分子生物技術(shù)學(xué)院的Phil Green和Brent Ewing開發(fā)，主要用于學(xué)術(shù)科研活動。Phrap最早被用于人類基因組測序的組裝。通過建立標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)處理過程，可以形成標(biāo)準(zhǔn)的DNA條形碼標(biāo)準(zhǔn)序列數(shù)據(jù)庫，以備后續(xù)的物種鑒別操作。在上一實施例中，步驟102中的解碼的具體步驟包括物種鑒定服務(wù)器采用標(biāo)準(zhǔn)的QR算法對二維碼圖像進(jìn)行解碼，得到對應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)字串；進(jìn)而判斷所述十進(jìn)制數(shù)字串采用的編碼方式，如果是定長編碼方式，則采用定長解碼方式對所述十進(jìn)制數(shù)字串進(jìn)行解碼，得到對應(yīng)的堿基序列；如果是哈夫曼編碼方式，則采用哈夫曼解碼方式對所述十進(jìn)制數(shù)字串進(jìn)行解碼，得到對應(yīng)的堿基序列。對應(yīng)著，二維碼圖像的編碼過程可參見圖4，在圖4中二維碼圖像的編碼過程具體包括步驟301、掃描輸入的待編碼DNA序列，并統(tǒng)計堿基A、C、G和T的出現(xiàn)頻率； 步驟302、分別計算采用定長編碼方式和哈夫曼編碼方式對所述待編碼DNA序列編碼時所需占用的平均位數(shù)；步驟303、比較兩種編碼方式對應(yīng)的所需占用的平均位數(shù)，并選擇占用較少位數(shù)的編碼方式進(jìn)行編碼，得到編碼后的十進(jìn)制數(shù)字串；步驟304、采用標(biāo)準(zhǔn)QR code算法對所述十進(jìn)制數(shù)字串進(jìn)行編碼，得到對應(yīng)的二維碼圖像。在本實施例中涉及的QR code算法所得出的二維碼圖像屬于一種廣泛使用的二維碼，其基本編碼過程如下(I)根據(jù)QR code編碼(簡稱QR碼)原則，將信息編碼成比特(bit)流；(2)對bit流每8位為一個數(shù)據(jù)碼字，對數(shù)據(jù)碼字進(jìn)行分塊，分別計算每一塊的糾錯碼字，將糾錯碼字加到每一塊的尾部，并調(diào)整碼字序列；(3)將碼字按bit位填入到表示二維碼的矩陣中；(4)對矩陣進(jìn)行掩模，提高QR碼閱讀的可靠性；(5)填入格式信息和版本信息；(6)生成QR碼。本發(fā)明為了解決標(biāo)準(zhǔn)QR code的編碼容量有限的問題，還增加了步驟301-303中的動態(tài)編碼方法，從而大大增加了標(biāo)準(zhǔn)條形碼的編碼容量。下面對動態(tài)編碼方法進(jìn)行詳細(xì)說明。這種動態(tài)編碼方法可以提高QR碼存儲DNA序列的信息量，根據(jù)信息論的熵壓縮理論，可以實現(xiàn)對DNA序列的壓縮編碼。當(dāng)堿基A、C、G、T出現(xiàn)的頻率差別較大時，使用哈夫曼編碼對A、C、G、T進(jìn)行編碼。當(dāng)A、C、G、T出現(xiàn)的頻率差別不大時，四個字母可以用兩個bit進(jìn)行標(biāo)識,例如00_A, 01_C, 10_G, 11-T,再將編碼后的bit串用QR的編碼模式進(jìn)行編碼。這種使每個堿基用更少的bit數(shù)表示，再對編碼內(nèi)容進(jìn)行QR碼預(yù)處理的方式，可以實現(xiàn)QR碼編碼的堿基數(shù)量最多。具體編碼方案例如以下預(yù)先設(shè)計比特(bit)串格式，下表中以及后續(xù)說明中涉及的實例僅為方便說明，并不表示限制于所舉實例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)需要參考該實例來選擇其它可行實例。
權(quán)利要求
1.一種物種移動鑒別系統(tǒng)，包括 通信終端，用于通過攝像/掃描功能采集被鑒定對象的ニ維碼圖像，并向網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)送物種鑒定請求，所述物種鑒定請求中攜帯所述ニ維碼圖像； 物種鑒定服務(wù)器，包括物種數(shù)據(jù)庫，用于接收所述通信終端發(fā)送的所述物種鑒定請求，并對所述物種鑒定請求中攜帯的ニ維碼圖像進(jìn)行解碼，獲得對應(yīng)的堿基序列，然后根據(jù)獲得的堿基序列在所述物種數(shù)據(jù)庫進(jìn)行匹配，并根據(jù)匹配物種的信息組裝鑒定結(jié)論，將所述鑒定結(jié)論反饋給所述通信終端。
2.—種物種鑒定服務(wù)器，設(shè)于網(wǎng)絡(luò)側(cè)，包括 鑒定請求接收模塊，用于接收通信終端發(fā)送的物種鑒定請求，所述物種鑒定請求中攜帶有所述通信終端通過攝像/掃描功能采集到的被鑒定對象的ニ維碼圖像； ニ維碼圖像解碼模塊，用于對所述ニ維碼圖像進(jìn)行解碼，獲得對應(yīng)的堿基序列； 物種數(shù)據(jù)庫，用于保存各個物種的參考堿基序列； 堿基序列匹配模塊，用于根據(jù)獲得的堿基序列在所述物種數(shù)據(jù)庫進(jìn)行匹配； 鑒定結(jié)論組裝模塊，用于根據(jù)匹配物種的信息組裝鑒定結(jié)論； 鑒定結(jié)論反饋模塊，用于將所述鑒定結(jié)論反饋給所述通信終端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的物種鑒定服務(wù)器，其中所述ニ維碼圖像解碼模塊具體包括 Qrcode解碼單元，用于采用標(biāo)準(zhǔn)Qrcode算法對所述ニ維碼圖像進(jìn)行解碼，得到對應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)字串； 動態(tài)解碼單元，用于判斷所述十進(jìn)制數(shù)字串采用的編碼方式，如果是定長編碼方式，則采用定長解碼方式對所述十進(jìn)制數(shù)字串進(jìn)行解碼，得到對應(yīng)的堿基序列；如果是哈夫曼編碼方式，則采用哈夫曼解碼方式對所述十進(jìn)制數(shù)字串進(jìn)行解碼，得到對應(yīng)的堿基序列。
4.一種物種移動鑒別方法，包括 網(wǎng)絡(luò)側(cè)的物種鑒定服務(wù)器接收通信終端發(fā)送的物種鑒定請求，所述物種鑒定請求中攜帶有所述通信終端通過攝像/掃描功能采集到的被鑒定對象的ニ維碼圖像； 所述物種鑒定服務(wù)器對所述ニ維碼圖像進(jìn)行解碼，獲得對應(yīng)的堿基序列； 所述物種鑒定服務(wù)器根據(jù)獲得的堿基序列在物種數(shù)據(jù)庫進(jìn)行匹配，并根據(jù)匹配物種的信息組裝鑒定結(jié)論； 所述物種鑒定服務(wù)器將所述鑒定結(jié)論反饋給所述通信終端。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的物種移動鑒別方法，其中還包括所述物種數(shù)據(jù)庫的建立流程，具體包括 導(dǎo)入公共數(shù)據(jù)庫中的堿基序列文件； 解析所述堿基序列文件，得到所有的DNA條形碼的序列； 對所述DNA條形碼的序列進(jìn)行預(yù)處理，并將預(yù)處理后得到的序列存入物種數(shù)據(jù)庫； 按照預(yù)設(shè)物種對已存入所述物種數(shù)據(jù)庫中的序列進(jìn)行分類； 分別對每個物種進(jìn)行判斷，判斷該物種是否只對應(yīng)一條序列，是則將該序列設(shè)為該物種的參考堿基序列，否則采用Phrap方法將該物種對應(yīng)的多條堿基序列組裝成一條一致序列； 判斷組裝后的堿基序列中是否只包括ー個一致序列，是則將該一致序列設(shè)為該物種的參考堿基序列，否則將所述組裝后的堿基序列所包括的多個一致序列中的每個一致序列均作為該物種的參考堿基序列； 在所述物種數(shù)據(jù)庫中保存每個物種的參考堿基序列。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的物種移動鑒別方法，其中所述對DNA條形碼的序列進(jìn)行預(yù)處理的操作具體為 去除所述DNA條形碼的序列兩端的非核心序列，將屬于同一物種的不同個體的DNA條形碼的序列進(jìn)行拼接，生成表示該物種DNA條形碼序列的一致序列。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的物種移動鑒別方法，其中所述物種鑒定服務(wù)器對所述ニ維碼圖像進(jìn)行解碼，獲得對應(yīng)的堿基序列的操作具體為 所述物種鑒定服務(wù)器采用標(biāo)準(zhǔn)QR code算法對所述ニ維碼圖像進(jìn)行解碼，得到對應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)字串； 判斷所述十進(jìn)制數(shù)字串采用的編碼方式，如果是定長編碼方式，則采用定長解碼方式對所述十進(jìn)制數(shù)字串進(jìn)行解碼，得到對應(yīng)的堿基序列；如果是哈夫曼編碼方式，則采用哈夫曼解碼方式對所述十進(jìn)制數(shù)字串進(jìn)行解碼，得到對應(yīng)的堿基序列。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的物種移動鑒別方法，其中還包括ニ維碼圖像的編碼過程，具體為 掃描輸入的待編碼DNA序列，并統(tǒng)計堿基A、C、G和T的出現(xiàn)頻率； 分別計算采用定長編碼方式和哈夫曼編碼方式對所述待編碼DNA序列編碼時所需占用的平均位數(shù)； 比較兩種編碼方式對應(yīng)的所需占用的平均位數(shù)，并選擇占用較少位數(shù)的編碼方式進(jìn)行編碼，得到編碼后的十進(jìn)制數(shù)字串； 采用標(biāo)準(zhǔn)QR code算法對所述十進(jìn)制數(shù)字串進(jìn)行編碼，得到對應(yīng)的ニ維碼圖像。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的物種移動鑒別方法，其中所述根據(jù)匹配物種的信息組裝的鑒定結(jié)論包括匹配的堿基序列信息、匹配的堿基序列信息所對應(yīng)的物種信息和鑒別所需時間。
10.一種物種移動鑒別終端，包括 ニ維碼采集模塊，用于通過攝像/掃描功能采集被鑒定對象的ニ維碼圖像； 物種數(shù)據(jù)庫，用于保存各個物種的參考堿基序列； ニ維碼圖像解碼模塊，用于對所述ニ維碼圖像進(jìn)行解碼，獲得對應(yīng)的堿基序列； 堿基序列匹配模塊，用于根據(jù)獲得的堿基序列在所述物種數(shù)據(jù)庫進(jìn)行匹配； 鑒定結(jié)論組裝模塊，用于根據(jù)匹配物種的信息組裝鑒定結(jié)論； 鑒定結(jié)論展示模塊，用于通過展示功能展示所述鑒定結(jié)論。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的物種移動鑒別終端，其中所述ニ維碼圖像解碼模塊具體包括 QR code解碼單元，用于采用標(biāo)準(zhǔn)QR code算法對所述ニ維碼圖像進(jìn)行解碼，得到對應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)字串； 動態(tài)解碼單元，用于判斷所述十進(jìn)制數(shù)字串采用的編碼方式，如果是定長編碼方式，則采用定長解碼方式對所述十進(jìn)制數(shù)字串進(jìn)行解碼，得到對應(yīng)的堿基序列；如果是哈夫曼編碼方式，則采用哈夫曼解碼方式對所述十進(jìn)制數(shù)字串進(jìn)行解碼，得到對應(yīng)的堿基序列。
12.—種物種移動鑒別方法，包括物種移動鑒別終端通過攝像/掃描功能采集到的被鑒定對象的ニ維碼圖像； 所述物種移動鑒別終端對所述ニ維碼圖像進(jìn)行解碼，獲得對應(yīng)的堿基序列； 所述物種移動鑒別終端根據(jù)獲得的堿基序列在物種數(shù)據(jù)庫進(jìn)行匹配，并根據(jù)匹配物種的信息組裝鑒定結(jié)論； 所述物種移動鑒別終端通過展示功能展示所述鑒定結(jié)論。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的物種移動鑒別方法，其中還包括所述物種數(shù)據(jù)庫的建立流程，具體包括 導(dǎo)入公共數(shù)據(jù)庫中的堿基序列文件； 解析所述堿基序列文件，得到所有的DNA條形碼的序列； 對所述DNA條形碼的序列進(jìn)行預(yù)處理，并將預(yù)處理后得到的序列存入物種數(shù)據(jù)庫； 按照預(yù)設(shè)物種對已存入所述物種數(shù)據(jù)庫中的序列進(jìn)行分類； 分別對每個物種進(jìn)行判斷，判斷該物種是否只對應(yīng)一條序列，是則將該序列設(shè)為該物種的參考堿基序列，否則采用Phrap方法將該物種對應(yīng)的多條堿基序列組裝成一條一致堿基序列； 判斷組裝后的堿基序列中是否只包括ー個一致序列，是則將該一致序列設(shè)為該物種的參考堿基序列，否則將所述組裝后的堿基序列所包括的多個一致序列中的每個一致序列均作為該物種的參考堿基序列； 在所述物種數(shù)據(jù)庫中保存每個物種的參考堿基序列。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的物種移動鑒別方法，其中所述對DNA條形碼的序列進(jìn)行預(yù)處理的操作具體為 去除所述DNA條形碼的序列兩端的非核心序列，將屬于同一物種的不同個體的DNA條形碼的序列進(jìn)行拼接，生成表示該物種DNA條形碼序列的一致序列。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的物種移動鑒別方法，其中所述物種移動鑒定終端對所述ニ維碼圖像進(jìn)行解碼，獲得對應(yīng)的堿基序列的操作具體為 所述物種移動鑒定終端采用標(biāo)準(zhǔn)QR code算法對所述ニ維碼圖像進(jìn)行解碼，得到對應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)字串； 判斷所述十進(jìn)制數(shù)字串采用的編碼方式，如果是定長編碼方式，則采用定長解碼方式對所述十進(jìn)制數(shù)字串進(jìn)行解碼，得到對應(yīng)的堿基序列；如果是哈夫曼編碼方式，則采用哈夫曼解碼方式對所述十進(jìn)制數(shù)字串進(jìn)行解碼，得到對應(yīng)的堿基序列。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的物種移動鑒別方法，其中還包括ニ維碼圖像的編碼過程，具體為 掃描輸入的待編碼DNA序列，并統(tǒng)計堿基A、C、G和T的出現(xiàn)頻率； 分別計算采用定長編碼方式和哈夫曼編碼方式對所述待編碼DNA序列編碼時所需占用的平均位數(shù)； 比較兩種編碼方式對應(yīng)的所需占用的平均位數(shù)，并選擇占用較少位數(shù)的編碼方式進(jìn)行編碼，得到編碼后的十進(jìn)制數(shù)字串； 采用標(biāo)準(zhǔn)QR code算法對所述十進(jìn)制數(shù)字串進(jìn)行編碼，得到對應(yīng)的ニ維碼圖像。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的物種移動鑒別方法，其中所述根據(jù)匹配物種的信息組裝的鑒定結(jié)論包括匹配的堿基序列信息、匹配的堿基序列信息所對應(yīng)的物種信息和鑒別所需時間。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種物種移動鑒別系統(tǒng)，包括通信終端，用于采集被鑒定對象的二維碼圖像，并向網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)送物種鑒定請求，物種鑒定請求中攜帶二維碼圖像；物種鑒定服務(wù)器，包括物種數(shù)據(jù)庫，用于接收通信終端發(fā)送的物種鑒定請求，并對物種鑒定請求中攜帶的二維碼圖像進(jìn)行解碼，獲得對應(yīng)的堿基序列，然后根據(jù)獲得的堿基序列在物種數(shù)據(jù)庫進(jìn)行匹配，并根據(jù)匹配物種的信息組裝鑒定結(jié)論，將鑒定結(jié)論反饋給通信終端。本發(fā)明還涉及一種物種鑒定服務(wù)器和物種移動鑒別方法。本發(fā)明通過具備攝像/掃描功能的通信終端采集被鑒定對象的二維碼圖像，并利用網(wǎng)絡(luò)側(cè)的物種鑒定服務(wù)器來進(jìn)行物種鑒定，整個過程無需手動輸入請求參數(shù)，因此操作簡便，鑒別過程時間短且高效。
文檔編號G06F19/18GK102799795SQ20111013606
公開日2012年11月28日 申請日期2011年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月25日
發(fā)明者劉昶, 李歡, 陳士林, 邢航, 梁棟 申請人:中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院藥用植物研究所, 北京航空航天大學(xué)