基于數(shù)字圖像處理的基因芯片信號點檢測和分析系統(tǒng).pdf

1、芯片分析是基因芯片技術(shù)的一個重要組成部分，在基因芯片的應(yīng)用中扮演著一個重要的角色。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)信號點的亮度信息，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，給出了圖像信號點分析的基本步驟。 由于基因芯片在雜交過

2、程中會產(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，將會影響到信號點亮度的精確提取。本文探討了幾種常用的濾波方法，如平滑濾波、順序濾波等，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。 為了確定每一個信號點的區(qū)域，必須對圖像的每個信號點進行柵格化處理。通過圖像水平投影和垂直投影的方式確定了每個信號點的位置區(qū)域，使得在每一個固定大小的區(qū)域之內(nèi)只包含唯一的一個信號點。 在獲得信號點亮度區(qū)域的

3、方法中，本文重點討論了信號點邊緣檢測和邊緣連接的方法。根據(jù)圖像灰度變化的趨勢，運用梯度算子模板對圖像進行檢測，可以獲得信號點的粗邊緣信息；然后運用拉普拉斯算子模板實現(xiàn)信號點邊緣的精確定位；最后根據(jù)一定的連接準(zhǔn)則，將邊緣點連接成一個完整封閉的信號點邊界。 在信號點的亮度信息提取中，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點的亮度信息，然后通過背景移除和數(shù)據(jù)的歸一化處