基于數(shù)字圖像處理的基因芯片信號(hào)點(diǎn)檢測(cè)和分析系統(tǒng).pdf

1、芯片分析是基因芯片技術(shù)的一個(gè)重要組成部分，在基因芯片的應(yīng)用中扮演著一個(gè)重要的角色。在本論文中，主要研究基因芯片圖像的分析和數(shù)據(jù)處理，從而提取出基因芯片的雜交反應(yīng)信號(hào)點(diǎn)的亮度信息，獲得有用的生物信息。 本文介紹了基因芯片技術(shù)在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀和應(yīng)用前景，提出現(xiàn)階段基因芯片技術(shù)在應(yīng)用上所遇到的問題，從而提出了課題的研究背景和課題來源、意義。然后結(jié)合基因芯片數(shù)字圖像的特點(diǎn)，給出了圖像信號(hào)點(diǎn)分析的基本步驟。 由于基因芯片在雜交過

2、程中會(huì)產(chǎn)生一些噪聲，如某些無規(guī)律的噪聲、載玻片上的灰塵等干擾，將會(huì)影響到信號(hào)點(diǎn)亮度的精確提取。本文探討了幾種常用的濾波方法，如平滑濾波、順序?yàn)V波等，并選取一種自適應(yīng)中值濾波的方法去除掉圖像背景中那些無規(guī)律的噪聲干擾。 為了確定每一個(gè)信號(hào)點(diǎn)的區(qū)域，必須對(duì)圖像的每個(gè)信號(hào)點(diǎn)進(jìn)行柵格化處理。通過圖像水平投影和垂直投影的方式確定了每個(gè)信號(hào)點(diǎn)的位置區(qū)域，使得在每一個(gè)固定大小的區(qū)域之內(nèi)只包含唯一的一個(gè)信號(hào)點(diǎn)。 在獲得信號(hào)點(diǎn)亮度區(qū)域的

3、方法中，本文重點(diǎn)討論了信號(hào)點(diǎn)邊緣檢測(cè)和邊緣連接的方法。根據(jù)圖像灰度變化的趨勢(shì)，運(yùn)用梯度算子模板對(duì)圖像進(jìn)行檢測(cè)，可以獲得信號(hào)點(diǎn)的粗邊緣信息；然后運(yùn)用拉普拉斯算子模板實(shí)現(xiàn)信號(hào)點(diǎn)邊緣的精確定位；最后根據(jù)一定的連接準(zhǔn)則，將邊緣點(diǎn)連接成一個(gè)完整封閉的信號(hào)點(diǎn)邊界。 在信號(hào)點(diǎn)的亮度信息提取中，主要討論亮度的提取方法，背景信息的移除，數(shù)據(jù)的歸一化處理等。本文采用一種種子掃描線區(qū)域填充的方法提取信號(hào)點(diǎn)的亮度信息，然后通過背景移除和數(shù)據(jù)的歸一化處