多重荧光耦合检测方法、装置及系统、终端和存储介质与流程

1.本技术涉及荧光光谱检测技术领域，尤其涉及一种多重荧光耦合检测方法、装置及系统、终端和存储介质。


背景技术：

2.多重荧光检测是一种利用多种荧光同时检测目标的技术。该技术利用几种不同的荧光物质组合，可实现高效的检测和鉴别。通过对荧光的检测实现对目标成分的定量检测和分析，相较于传统的方法，避免了开盖污染的可能，减少了采集次数，便捷高效。因此，多重荧光检测在医学诊断、生物检测、化学分析和监测等方面得到广泛应用。
3.荧光物质存在激发光谱和发射光谱，通常多重荧光检测采用窄带滤光片滤光、光纤、光栅等传统方式，体积大、成本高、效率低。现有的多样本多重荧光检测方法虽然高精度的实现了多重荧光检测，但是受限于机械结构和体积，多样本检测时结构复杂、成本高、测量效率低，可采集样本数受限。


技术实现要素：

4.本技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
5.为此，本技术的第一个目的在于提出一种多重荧光耦合检测方法，以解决目前的多重荧光耦合检测方法受限于机械结构和体积，多样本检测时结构复杂、成本高、测量效率低，可采集样本数受限的技术问题。
6.本技术的第二个目的在于提出一种多重荧光耦合检测装置。
7.本技术的第三个目的在于提出一种多重荧光耦合检测系统。
8.本技术的第四个目的在于提出一种终端。
9.本技术的第五个目的在于提出一种非临时性计算机可读存储介质。
10.为达到上述目的，本技术第一方面实施例提出的一种多重荧光耦合检测方法，包括：
11.对至少两个目标样本中每一个目标样本利用至少两种荧光物质进行荧光标记，得到至少两个标记后的目标样本；
12.采用宽谱光源照射所述至少两个标记后的目标样本，利用集成式光谱成像传感器对所有照射后的目标样本进行拍摄，以得到一张采集图像；
13.对所述采集图像进行解耦重建，从而得到每个标记后的目标样本对应的混合荧光光谱曲线；
14.基于多重荧光耦合模型，根据每个标记后的目标样本对应的混合荧光光谱曲线确定每个标记后的目标样本中包含的检测物种类以及浓度。
15.可选地，在本技术的一个实施例中，对至少两个目标样本中每一个目标样本利用至少两种荧光物质进行荧光标记时采用的方法包括荧光探针法、直接染色法、间接染色法、补体法、双重免疫荧光法。
16.可选地，在本技术的一个实施例中，所述宽谱光源包括led阵列、激光器阵列、光纤束光源；
17.所述集成式光谱成像传感器包括量子点光谱相机、纳米线光谱相机和光子晶体板光谱相机。
18.可选地，在本技术的一个实施例中，对所述采集图像进行解耦重建时采用的方法包括结合去马赛克和主成分分析法的方法、神经网络的方法、即插即用方法。
19.可选地，在本技术的一个实施例中，所述基于多重荧光耦合模型，根据每个标记后的目标样本对应的混合荧光光谱曲线确定每个标记后的目标样本中包含的检测物种类以及浓度，包括：
20.基于所述多重荧光耦合模型，对每个标记后的目标样本对应的混合荧光光谱曲线进行求解拆分，从而确定每个标记后的目标样本中包含的荧光物质的种类以及荧光强度；
21.基于检测物种类以及浓度和荧光物质的种类以及荧光强度之间的关系，根据每个标记后的目标样本中包含的荧光物质的种类以及荧光强度确定每个标记后的目标样本中包含的检测物种类以及浓度。
22.可选地，在本技术的一个实施例中，基于所述多重荧光耦合模型，对每个标记后的目标样本对应的混合荧光光谱曲线进行求解拆分时采用的方法包括匹配追综法、最小二乘法、主成分分析法、独立成分分析法、统计遗传算法、小波分析法、因子分析方法、高斯曲线拟合法、神经网络模型。
23.综上，本技术第一方面实施例提出的方法，通过对至少两个目标样本中每一个目标样本利用至少两种荧光物质进行荧光标记，得到至少两个标记后的目标样本；采用宽谱光源照射所述至少两个标记后的目标样本，利用集成式光谱成像传感器对所有照射后的目标样本进行拍摄，以得到一张采集图像；对所述采集图像进行解耦重建，从而得到每个标记后的目标样本对应的混合荧光光谱曲线；基于多重荧光耦合模型，根据每个标记后的目标样本对应的混合荧光光谱曲线确定每个标记后的目标样本中包含的检测物种类以及浓度。本技术可以一次性测量实现多样本、多重荧光检测的定性分析和定量分析，并且成本低，检测效率高，检测的荧光种类多。
24.为达到上述目的，本技术第二方面实施例提出的一种多重荧光耦合检测装置，包括：
25.样本平台，用于放置至少两个标记后的目标样本；
26.激发模块，用于采用宽谱光源照射标记后的目标样本，以激发标记后的目标样本的多重荧光信号，并发射所述多重荧光信号；
27.接收模块，用于利用集成式光谱成像传感器接收所述多重荧光信号，以完成对所有照射后的目标样本的拍摄，从而得到一张采集图像；
28.计算模块，用于对所述采集图像进行解耦重建，从而得到每个标记后的目标样本对应的混合荧光光谱曲线；还用于基于多重荧光耦合模型，根据每个标记后的目标样本对应的混合荧光光谱曲线确定每个标记后的目标样本中包含的检测物种类以及浓度；
29.输出模块，用于实时输出每个标记后的目标样本中包含的检测物种类以及浓度。
30.综上，本技术第二方面实施例提出的装置，通过样本平台放置至少两个标记后的目标样本；激发模块采用宽谱光源照射标记后的目标样本，以激发标记后的目标样本的多
重荧光信号，并发射所述多重荧光信号；接收模块利用集成式光谱成像传感器接收所述多重荧光信号，以完成对所有照射后的目标样本的拍摄，从而得到一张采集图像；计算模块对所述采集图像进行解耦重建，从而得到每个标记后的目标样本对应的混合荧光光谱曲线；并且，计算模块还基于多重荧光耦合模型，根据每个标记后的目标样本对应的混合荧光光谱曲线确定每个标记后的目标样本中包含的检测物种类以及浓度；输出模块实时输出每个标记后的目标样本中包含的检测物种类以及浓度。本技术可以一次性测量实现多样本、多重荧光检测的定性分析和定量分析，并且操作方法简单，装置体积小、成本低，检测效率高，检测的荧光种类多。
31.为达到上述目的，本技术第三方面实施例提出了一种多重荧光耦合检测系统，包括：
32.荧光标记单元，用于对至少两个目标样本中每一个目标样本利用至少两种荧光物质进行荧光标记，得到至少两个标记后的目标样本；
33.图像采集单元，用于采用宽谱光源照射所述至少两个标记后的目标样本，利用集成式光谱成像传感器对所有照射后的目标样本进行拍摄，以得到一张采集图像；
34.图像解耦单元，用于对所述采集图像进行解耦重建，从而得到每个标记后的目标样本对应的混合荧光光谱曲线；
35.结果确定单元，用于基于多重荧光耦合模型，根据每个标记后的目标样本对应的混合荧光光谱曲线确定每个标记后的目标样本中包含的检测物种类以及浓度。
36.综上，本技术第三方面实施例提出的系统，通过荧光标记单元对至少两个目标样本中每一个目标样本利用至少两种荧光物质进行荧光标记，得到至少两个标记后的目标样本；图像采集单元采用宽谱光源照射所述至少两个标记后的目标样本，利用集成式光谱成像传感器对所有照射后的目标样本进行拍摄，以得到一张采集图像；图像解耦单元对所述采集图像进行解耦重建，从而得到每个标记后的目标样本对应的混合荧光光谱曲线；结果确定单元基于多重荧光耦合模型，根据每个标记后的目标样本对应的混合荧光光谱曲线确定每个标记后的目标样本中包含的检测物种类以及浓度。本技术可以一次性测量实现多样本、多重荧光检测的定性分析和定量分析，并且成本低，检测效率高，检测的荧光种类多。
37.为达到上述目的，本技术第四方面实施例提出了一种终端，包括：
38.至少一个处理器；以及
39.与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
40.所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行前述一方面中任一项所述的方法。
41.为达到上述目的，本技术第五方面实施例提出了一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其中，所述计算机指令用于使所述计算机执行前述一方面中任一项所述的方法。
42.本技术附加的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，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
43.本技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得
明显和容易理解，其中：
44.图1为本技术实施例所提供的一种多重荧光耦合检测方法的流程图；
45.图2为本技术实施例所提供的多重荧光耦合检测方法的实例流程图；
46.图3为本技术实施例所提供的重建加入噪声的仿真结果示意图；
47.图4为本技术实施例所提供的一种多重荧光耦合检测装置的结构示意图；
48.图5为本技术实施例所提供的一种多重荧光耦合检测系统的结构示意图；
49.图6是本技术实施例提供的一种终端的结构示意图；
50.图7是本技术实施例提供的操作系统和用户空间的结构示意图；
51.图8是图7中安卓操作系统的架构图；
52.图9是图7中ios操作系统的架构图。
具体实施方式
53.下面详细描述本技术的实施例，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，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。相反，本技术的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
54.下面结合具体的实施例对本技术进行详细说明。
55.图1为本技术实施例所提供的一种多重荧光耦合检测方法的流程图。
56.如图1所示，本技术实施例提供的一种多重荧光耦合检测方法，包括以下步骤：
57.步骤101，对至少两个目标样本中每一个目标样本利用至少两种荧光物质进行荧光标记，得到至少两个标记后的目标样本；
58.步骤102，采用宽谱光源照射至少两个标记后的目标样本，利用集成式光谱成像传感器对所有照射后的目标样本进行拍摄，以得到一张采集图像；
59.步骤103，对采集图像进行解耦重建，从而得到每个标记后的目标样本对应的混合荧光光谱曲线；
60.步骤104，基于多重荧光耦合模型，根据每个标记后的目标样本对应的混合荧光光谱曲线确定每个标记后的目标样本中包含的检测物种类以及浓度。
61.在本技术实施例中，荧光标记指的是利用荧光物质共价结合或物理吸附在所要研究的目标样本上，利用它的荧光特性来提供被研究的目标样本的信息。对至少两个目标样本中每一个目标样本利用至少两种荧光物质进行荧光标记时采用的方法包括但不限于荧光探针法、直接染色法、间接染色法、补体法和双重免疫荧光法等。
62.在本技术实施例中，宽谱光源指的是放大自发辐射(amplified spontaneous emission,ase)光源自发辐射产生的光源。该宽谱光源并不特指某一固定光源。该宽谱光源包括但不限于led阵列、激光器阵列、光纤束光源。
63.根据一些实施例，采用宽谱光源照射至少两个标记后的目标样本时，可以激发每个标记后的目标样本的多重荧光信号。
64.在本技术实施例中，集成式光谱成像传感器并不特指某一固定传感器。集成式光谱成像传感器的种类包括但不限于量子点光谱相机、纳米线光谱相机和光子晶体板光谱相
机。
65.根据一些实施例，集成式光谱成像传感器仅需对所有采用宽谱光源照射后的目标样本拍摄一张图像，即可将所有采用宽谱光源照射后的目标样本中每个目标样本对应的完整光谱信息以及空间信息耦合到采集图像中，从而得到每个标记后的目标样本对应的空间-光谱高维信息。集成式光谱成像传感器不需要利用窄带滤光、光栅或光纤等方式采集光信息，从而打破了传统荧光检测设备需要多组滤光片和机械结构、无法对多个目标样本混合荧光同时检测分离的限制。
66.在本技术实施例中，对采集图像进行解耦重建时采用的方法包括但不限于结合去马赛克和主成分分析法的方法、神经网络的方法、即插即用方法。
67.根据一些实施例，针对任一标记后的目标样本，重建后的混合荧光光谱曲线可写为b＝[b1,b2,
…
,bn]
t
，其中，n为重建后的光谱波段数。
[0068]
在本技术实施例中，基于多重荧光耦合模型，根据每个标记后的目标样本对应的混合荧光光谱曲线确定每个标记后的目标样本中包含的检测物种类以及浓度，包括：
[0069]
基于多重荧光耦合模型，对每个标记后的目标样本对应的混合荧光光谱曲线进行求解拆分，从而确定每个标记后的目标样本中包含的荧光物质的种类以及荧光强度；
[0070]
基于检测物种类以及浓度和荧光物质的种类以及荧光强度之间的关系，根据每个标记后的目标样本中包含的荧光物质的种类以及荧光强度确定每个标记后的目标样本中包含的检测物种类以及浓度。
[0071]
根据一些实施例，确定每个标记后的目标样本中包含的检测物种类以及浓度可以完成对每个标记后的目标样本中检测物的实时定性和定量分析。
[0072]
根据一些实施例，多重荧光耦合模型指的是用于确定每个标记后的目标样本中包含的检测物种类以及浓度的模型。该多重荧光耦合模型并不特指某一固定模型。该多重荧光耦合模型例如可以为多元一次模型。该多重荧光耦合模型例如还可以为多元二次模型。
[0073]
在一些实施例中，当多重荧光耦合模型为多元一次模型时，根据下式确定该多元一次多重荧光耦合模型：
[0074]
b＝ax n
[0075]
a＝[a1,a2,a3,
…
,am]
[0076]
x＝[x1,x2,
…
,xm]
t
[0077]
其中，b为任一标记后的目标样本对应的混合荧光光谱曲线，a为m种不同基准光谱曲线构成的基向量组，am为第m种荧光物质的基准荧光曲线构成的基向量，n为噪声矩阵，x为荧光曲线权重因子的系数向量，xm为第m种荧光物质对应的荧光强度。
[0078]
在一些实施例中，确定多元一次多重荧光耦合模型时，还应该确定多元一次多重荧光耦合模型的目标函数。具体根据下式确定目标函数：
[0079][0080]
s.t.x≥0
[0081]
其中，为保真项，‖x‖
l0
为稀疏项；‖x‖
l0
可以用l1范数替代。
[0082]
在本技术实施例中，基于多重荧光耦合模型，对每个标记后的目标样本对应的混合荧光光谱曲线进行求解拆分时采用的方法包括但不限于匹配追综法、最小二乘法、主成
分分析法、独立成分分析法、统计遗传算法、小波分析法、因子分析方法、高斯曲线拟合法、神经网络模型。
[0083]
根据一些实施例，基于多重荧光耦合模型，分别求解每个标记后的目标样本对应的混合荧光光谱曲线的过程中，求解顺序并不特指某一固定顺序。例如，求解顺序可以为并行，还可以为串行。
[0084]
在一些实施例中，通过求解，可以实现对荧光光谱的解析，同时判定多种荧光目标的存在与否，分离出多个荧光物质对应光谱曲线从而得到对应强度值。
[0085]
根据一些实施例，当采用匹配追综法对多元一次多重荧光耦合模型进行求解拆分时，具体包括以下步骤：
[0086]
步骤201，对基向量进行归一化处理，初始化残差r0＝b；
[0087]
其中，b＝[b1,b2,
…
,bn]
t
；
[0088]
步骤202，将信号残差r
t-1
与基向量组a中的每一个基向量做内积，找出最大值xi和对应的基向量ai，最大值xi放入系数向量x中,基向量ai放入目标集d
t
中；
[0089]
步骤203，更新残差r
t
＝b-d
t
x；
[0090]
步骤204，判断是否目标函数，若满足则利用目标集d
t
线性组合重构信号得到系数向量x；若不满足目标函数，则返回步骤202。
[0091]
以一个场景举例，图2为本技术实施例所提供的多重荧光耦合检测方法的实例流程图。如图2所示，具体包括以下步骤：
[0092]
步骤301：利用至少两种荧光物质同时处理至少两个目标样本。使用fam、tet、hex、cy5和quasar这5种探针对至少两个目标样本进行染色。
[0093]
步骤302：采用宽谱光源照射至少两个染色后的目标样本，同时激发每个染色后的目标样本的多重荧光；
[0094]
步骤303：利用钙钛矿量子点滤波器阵列探测器耦合采集所有染色后的目标样本的空间-光谱高维信息，拍摄一张图像；
[0095]
步骤304：从采集图像中解耦重建出每个染色后的目标样本对应的混合荧光光谱曲线；
[0096]
步骤305：建立多重荧光耦合模型，分别对每个染色后的目标样本对应的混合荧光光谱曲线进行求解拆分，判定每个目标样本中荧光物质的种类以及对应的荧光强度；
[0097]
步骤306：建立检测物浓度和荧光强度的关系，将每个目标样本中荧光物质的种类以及对应的荧光强度转化为检测物种类以及浓度，对目标样本中包含的检测物进行实时定性和定量分析。
[0098]
根据一些实施例，为了验证本技术实施例所提供的方法的有效性，采用fam、tet、hex、cy5和quasar这5种探针进行染色，得到这5种探针的基准光谱。并将本技术实施例所提供的方法所输出的目标样本中病毒的含量与实际目标样本中病毒的含量进行对比。
[0099]
在一些实施例中，重建加入噪声的仿真结果如图3所示，其中，目标样本中实际光源与基准光源相比的相对百分比含量为80％，本技术实施例所提供的方法所检测的相对百分比含量为79.5％；目标样本中fam的实际含量与fam的基准光谱相比的相对百分比含量为11.4％，本技术实施例所提供的方法所检测的相对百分比含量为11.5％；目标样本中quasar的实际含量与quasar的基准光谱相比的相对百分比含量为4.4％，本技术实施例所
提供的方法所检测的相对百分比含量为5％；目标样本中hex的实际含量与hex的基准光谱相比的相对百分比含量为4.1％，本技术实施例所提供的方法所检测的相对百分比含量为2.9％。可以确定，本技术实施例所提供的方法可以准确对目标样本中包含的检测物进行实时定性和定量分析。
[0100]
综上，本技术实施例提出的方法，通过对至少两个目标样本中每一个目标样本利用至少两种荧光物质进行荧光标记，得到至少两个标记后的目标样本；采用宽谱光源照射至少两个标记后的目标样本，利用集成式光谱成像传感器对所有照射后的目标样本进行拍摄，以得到一张采集图像；对采集图像进行解耦重建，从而得到每个标记后的目标样本对应的混合荧光光谱曲线；基于多重荧光耦合模型，根据每个标记后的目标样本对应的混合荧光光谱曲线确定每个标记后的目标样本中包含的检测物种类以及浓度。本技术可以一次性测量实现多样本、多重荧光检测的定性分析和定量分析，并且成本低，检测效率高，检测的荧光种类多。
[0101]
为了实现上述实施例，本技术还提出一种多重荧光耦合检测装置。
[0102]
图4为本技术实施例提供的一种多重荧光耦合检测装置的结构示意图。
[0103]
如图4所示，多重荧光耦合检测装置400包括样本平台401、激发模块402、接收模块403、计算模块404和输出模块405。
[0104]
样本平台401，用于放置至少两个标记后的目标样本；
[0105]
激发模块402，用于采用宽谱光源照射标记后的目标样本，以激发标记后的目标样本的多重荧光信号，并发射多重荧光信号；
[0106]
接收模块403，用于利用集成式光谱成像传感器接收多重荧光信号，以完成对所有照射后的目标样本的拍摄，从而得到一张采集图像；
[0107]
计算模块404，用于对采集图像进行解耦重建，从而得到每个标记后的目标样本对应的混合荧光光谱曲线；还用于基于多重荧光耦合模型，根据每个标记后的目标样本对应的混合荧光光谱曲线确定每个标记后的目标样本中包含的检测物种类以及浓度；
[0108]
输出模块405，用于实时输出每个标记后的目标样本中包含的检测物种类以及浓度。
[0109]
根据一些实施例，将至少两个标记后的目标样本放置于样本平台401中，可以利用激发模块402实现每个标记后的目标样本的多重荧光信号的激发，使得每个标记后的目标样本发射多重荧光信号；其次，还可以利用接收模块403实现多重荧光信号的采集。
[0110]
综上，本技术实施例提出的装置，通过样本平台放置至少两个标记后的目标样本；激发模块采用宽谱光源照射标记后的目标样本，以激发标记后的目标样本的多重荧光信号，并发射多重荧光信号；接收模块利用集成式光谱成像传感器接收多重荧光信号，以完成对所有照射后的目标样本的拍摄，从而得到一张采集图像；计算模块对采集图像进行解耦重建，从而得到每个标记后的目标样本对应的混合荧光光谱曲线；并且，计算模块还基于多重荧光耦合模型，根据每个标记后的目标样本对应的混合荧光光谱曲线确定每个标记后的目标样本中包含的检测物种类以及浓度；输出模块实时输出每个标记后的目标样本中包含的检测物种类以及浓度。本技术可以一次性测量实现多样本、多重荧光检测的定性分析和定量分析，并且操作方法简单，装置体积小、成本低，检测效率高，检测的荧光种类多。
[0111]
为了实现上述实施例，本技术还提出一种多重荧光耦合检测系统。
[0112]
图5为本技术实施例提供的一种多重荧光耦合检测系统的结构示意图。
[0113]
如图5所示，多重荧光耦合检测系统500包括荧光标记单元501、图像采集单元502、图像解耦单元503和结果确定单元504。
[0114]
荧光标记单元501，用于对至少两个目标样本中每一个目标样本利用至少两种荧光物质进行荧光标记，得到至少两个标记后的目标样本；
[0115]
图像采集单元502，用于采用宽谱光源照射至少两个标记后的目标样本，利用集成式光谱成像传感器对所有照射后的目标样本进行拍摄，以得到一张采集图像；
[0116]
图像解耦单元503，用于对采集图像进行解耦重建，从而得到每个标记后的目标样本对应的混合荧光光谱曲线；
[0117]
结果确定单元504，用于基于多重荧光耦合模型，根据每个标记后的目标样本对应的混合荧光光谱曲线确定每个标记后的目标样本中包含的检测物种类以及浓度。
[0118]
综上，本技术实施例提出的系统，通过荧光标记单元对至少两个目标样本中每一个目标样本利用至少两种荧光物质进行荧光标记，得到至少两个标记后的目标样本；图像采集单元采用宽谱光源照射至少两个标记后的目标样本，利用集成式光谱成像传感器对所有照射后的目标样本进行拍摄，以得到一张采集图像；图像解耦单元对采集图像进行解耦重建，从而得到每个标记后的目标样本对应的混合荧光光谱曲线；结果确定单元基于多重荧光耦合模型，根据每个标记后的目标样本对应的混合荧光光谱曲线确定每个标记后的目标样本中包含的检测物种类以及浓度。本技术可以一次性测量实现多样本、多重荧光检测的定性分析和定量分析，并且成本低，检测效率高，检测的荧光种类多。
[0119]
本技术实施例还提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质可以存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行如上述图1-图3所示实施例的所述网络连接方法，具体执行过程可以参见图1-图3所示实施例的具体说明，在此不进行赘述。
[0120]
请参考图6，其示出了本技术一个示例性实施例提供的终端的结构方框图。本技术中的终端可以包括一个或多个如下部件：处理器110、存储器120、输入装置130、输出装置140和总线150。处理器110、存储器120、输入装置130和输出装置140之间可以通过总线150连接。所述处理器加载并执行如上述图1-图3所示实施例的所述多重荧光耦合检测方法，具体执行过程可以参见图1-图3所示实施例的具体说明，在此不进行赘述。
[0121]
处理器110可以包括一个或者多个处理核心。处理器110利用各种接口和线路连接整个终端内的各个部分，通过运行或执行存储在存储器120内的指令、程序、代码集或指令集，以及调用存储在存储器120内的数据，执行终端100的各种功能和处理数据。可选地，处理器110可以采用数字信号处理(digital signal processing，dsp)、现场可编程门阵列(field－programmable gate array，fpga)、可编程逻辑阵列(programmable logic array，pla)中的至少一种硬件形式来实现。处理器110可集成中央处理器(central processing unit，cpu)、图像处理器(graphics processing unit，gpu)和调制解调器等中的一种或几种的组合。其中，cpu主要处理操作系统、用户界面和应用程序等；gpu用于负责显示内容的渲染和绘制；调制解调器用于处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调器也可以不集成到处理器110中，单独通过一块通信芯片进行实现。
[0122]
存储器120可以包括随机存储器(random access memory，ram)，也可以包括只读存储器(read-only memory，rom)。可选地，该存储器120包括非瞬时性计算机可读介质
(non-transitory computer-readable storage medium)。存储器120可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器120可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储用于实现操作系统的指令、用于实现至少一个功能的指令(比如触控功能、声音播放功能、图像播放功能等)、用于实现下述各个方法实施例的指令等，该操作系统可以是安卓(android)系统，包括基于android系统深度开发的系统、苹果公司开发的ios系统，包括基于ios系统深度开发的系统或其它系统。存储数据区还可以存储终端在使用中所创建的数据比如电话本、音视频数据、聊天记录数据，等。
[0123]
参见图7所示，存储器120可分为操作系统空间和用户空间，操作系统即运行于操作系统空间，原生及第三方应用程序即运行于用户空间。为了保证不同第三方应用程序均能够达到较好的运行效果，操作系统针对不同第三方应用程序为其分配相应的系统资源。然而，同一第三方应用程序中不同应用场景对系统资源的需求也存在差异，比如，在本地资源加载场景下，第三方应用程序对磁盘读取速度的要求较高；在动画渲染场景下，第三方应用程序则对gpu性能的要求较高。而操作系统与第三方应用程序之间相互独立，操作系统往往不能及时感知第三方应用程序当前的应用场景，导致操作系统无法根据第三方应用程序的具体应用场景进行针对性的系统资源适配。
[0124]
为了使操作系统能够区分第三方应用程序的具体应用场景，需要打通第三方应用程序与操作系统之间的数据通信，使得操作系统能够随时获取第三方应用程序当前的场景信息，进而基于当前场景进行针对性的系统资源适配。
[0125]
以操作系统为android系统为例，存储器120中存储的程序和数据如图8所示，存储器120中可存储有linux内核层320、系统运行时库层340、应用框架层360和应用层380，其中，linux内核层320、系统运行库层340和应用框架层360属于操作系统空间，应用层380属于用户空间。linux内核层320为终端的各种硬件提供了底层的驱动，如显示驱动、音频驱动、摄像头驱动、蓝牙驱动、wi-fi驱动、电源管理等。系统运行库层340通过一些c/c 库来为android系统提供了主要的特性支持。如sqlite库提供了数据库的支持，opengl/es库提供了3d绘图的支持，webkit库提供了浏览器内核的支持等。在系统运行时库层340中还提供有安卓运行时库(android runtime)，它主要提供了一些核心库，能够允许开发者使用java语言来编写android应用。应用框架层360提供了构建应用程序时可能用到的各种api，开发者也可以通过使用这些api来构建自己的应用程序，比如活动管理、窗口管理、视图管理、通知管理、内容提供者、包管理、通话管理、资源管理、定位管理。应用层380中运行有至少一个应用程序，这些应用程序可以是操作系统自带的原生应用程序，比如联系人程序、短信程序、时钟程序、相机应用等；也可以是第三方开发者所开发的第三方应用程序，比如游戏类应用程序、即时通信程序、相片美化程序、网络连接程序等。
[0126]
以操作系统为ios系统为例，存储器120中存储的程序和数据如图9所示，ios系统包括：核心操作系统层420(core os layer)、核心服务层440(core services layer)、媒体层460(media layer)、可触摸层480(cocoa touch layer)。核心操作系统层420包括了操作系统内核、驱动程序以及底层程序框架，这些底层程序框架提供更接近硬件的功能，以供位于核心服务层440的程序框架所使用。核心服务层440提供给应用程序所需要的系统服务和/或程序框架，比如基础(foundation)框架、账户框架、广告框架、数据存储框架、网络连接框架、地理位置框架、运动框架等等。媒体层460为应用程序提供有关视听方面的接口，如
array，fpga)、集成电路(integrated circuit，ic)等。
[0134]
需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本技术并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本技术，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本技术所必须的。
[0135]
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
[0136]
在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些服务接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
[0137]
所述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，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，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单元来实现本实施例方案的目的。
[0138]
另外，在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
[0139]
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储器中。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储器中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本技术各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储器包括：u盘、只读存储器(read-only memory，rom)、随机存取存储器(random access memory，ram)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0140]
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通进程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储器中，存储器可以包括：闪存盘、只读存储器(read-only memory，rom)、随机存取器(random access memory，ram)、磁盘或光盘等。
[0141]
以上所述者，仅为本技术的示例性实施例，不能以此限定本技术的范围。即但凡依本技术教导所作的等效变化与修饰，皆仍属本技术涵盖的范围内。本领域技术人员在考虑说明书及实践这里的公开后，将容易想到本技术的其它实施方案。本技术旨在涵盖本技术的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本技术的一般性原理并包括本技术未记载的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本技术的范围和精神由权利要求限定。