斑馬魚胚胎圖像的檢索技術(shù)研究.pdf

1、斑馬魚是適合進(jìn)行醫(yī)藥開(kāi)發(fā)和病理演化分析的脊椎動(dòng)物，在人類疾病建模和藥品研制方面具有重大的意義。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要經(jīng)常通過(guò)形狀變換和形狀分析來(lái)測(cè)定或者比較斑馬魚胚胎軀干和器官的形狀，分析斑馬魚胚胎演化過(guò)程中的體形變化也是研究斑馬魚生理演化的關(guān)鍵。圖像匹配和檢索技術(shù)可以分析斑馬魚之間的特征差異，對(duì)批量的斑馬魚圖像進(jìn)行檢索歸類，是分析斑馬魚胚胎體形變化的重要方法。
　　 圖像匹配和檢索是計(jì)算機(jī)視覺(jué)、圖像處理領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)。通過(guò)提取目標(biāo)物

2、體的形狀特征，對(duì)不同目標(biāo)的形狀特征進(jìn)行分析、檢索，獲取目標(biāo)之間的相似信息和差異信息，可以準(zhǔn)確地識(shí)別并測(cè)量目標(biāo)的形狀。本文設(shè)計(jì)了一套算法，用于提取斑馬魚胚胎的形狀特征并進(jìn)行檢索來(lái)分析斑馬魚胚胎的形狀。
　　 首先，高通量的斑馬魚生物成像技術(shù)產(chǎn)生海量的斑馬魚圖像，傳統(tǒng)的手工目標(biāo)提取方法工作量大，而且效果不好。針對(duì)斑馬魚圖像背景范圍大、灰度集中的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)出融合排序直方圖和魔棒選區(qū)思想的圖像分割算法。實(shí)驗(yàn)證明，此算法可以快速準(zhǔn)確地提取

3、出斑馬魚的輪廓。其次，好的形狀特征可以簡(jiǎn)潔有效地描述目標(biāo)形狀的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和局部信息。本文選用骨架來(lái)描述目標(biāo)的形狀特征，并設(shè)計(jì)出基于距離場(chǎng)和細(xì)化方法的骨架提取算法和骨架剪枝算法，提取出的骨架既可以準(zhǔn)確地落在目標(biāo)的中心線處，也滿足了連續(xù)性的要求。最后，提取骨架端點(diǎn)的特征，通過(guò)對(duì)骨架端點(diǎn)序列進(jìn)行匹配來(lái)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的匹配和檢索，并分析斑馬魚胚胎骨架線的曲率特征完成對(duì)斑馬魚的檢索。
　　 實(shí)驗(yàn)證明，本文設(shè)計(jì)的目標(biāo)分割算法對(duì)于背景灰度集中、背景范