染色體自動(dòng)核型分析系統(tǒng)研究.pdf

1、染色體核型分析,是染色體遺傳分析技術(shù)的經(jīng)典方法,是遺傳學(xué)科學(xué)研究和輔助臨床診斷的重要手段之一,是分析染色體易位、缺失、診斷各種遺傳病變的關(guān)鍵指標(biāo).該文以人體染色體圖像模式識(shí)別為背景,研究生物學(xué)圖像的分析與處理方法,結(jié)合人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、圖象處理與模式識(shí)別技術(shù),全面介紹了人類染色體自動(dòng)分析系統(tǒng)的核心技術(shù)和關(guān)鍵算法,包括染色體圖像的預(yù)處理、特征提取與分類器設(shè)計(jì)等.主要研究內(nèi)容如下:1.色體圖像的預(yù)處理過程中,首先進(jìn)行濾波去噪、灰度拉伸,然后利用

2、迭代法尋找閥值,用該閥值處理后的圖像,有較好的分離特征.2.染色體圖像進(jìn)行閾值分割以后,利用標(biāo)號(hào)法實(shí)現(xiàn)了染色體圖像的自動(dòng)分割,得到單條染色體圖像信息,最后進(jìn)行邊緣檢測(cè)及邊界跟蹤.為提取染色體特征打下了良好基礎(chǔ).3.論述了從經(jīng)過預(yù)處理的人體染色體圖像中提取染色體中軸、計(jì)算染色體長度、著絲點(diǎn)指數(shù)和帶紋特征的方法.4.染色體中軸提取是該系統(tǒng)的關(guān)鍵之一,采用細(xì)化去支,曲線擬合,中軸端點(diǎn)的合理延伸等算法,提取出滿意的染色體中軸,為計(jì)算染色體長度、

3、著絲點(diǎn)指數(shù)和染色體帶紋特征奠定了基礎(chǔ).5.提出基于輪廓凹點(diǎn)與染色體寬度測(cè)量相結(jié)合的算法確定著絲點(diǎn)位置,能有效提高著絲點(diǎn)位置的檢測(cè)精度.6.采用多級(jí)分類器即樹分類器,第一層采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)將全部染色體分成A、B、C、D、E、F、G、X、Y九大類,第二層是在各大類中用最近鄰聚類方法進(jìn)行配對(duì).利用染色體相對(duì)長度、臂比、著絲點(diǎn)指數(shù)3個(gè)特征參數(shù)進(jìn)行染色體分類,在配對(duì)過程中結(jié)合帶紋特征,得到了良好的自動(dòng)配對(duì)效果.通過大量實(shí)驗(yàn)和最后的初步分類表明:在