DNA芯片图像的自适应提取.pdf

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1、文献标识码:A文章编号:1003—0492(2010)11-0068.04中图分类号:TP391.41DNA芯片图像的自适应提取AnAutomatedDNAChipImageSegmentationMethodl引言微阵列芯片,又称为基因芯片,它将大量DNA探针分子或经纯化的蛋白分子通过点样固化于玻片上,构成高密度的分子阵n陈男,福福振建莆(19田8人5一),厦门大学自动化系硕士研列,再利用特定的仪器对样本进行扫描成像⋯。基因芯片的每个究生,主要从事模式识别与智能系统方面的样点表达了一定的生物信息,微阵列芯片

2、技术可对成千上万的基研究。因进行并行分析,该技术广泛应用在疾病诊断、药物筛选及基因测序等生命科学领域。完整的微阵列生物芯片分析过程包括样本基盒项目:福建省自然科学基金(2009J05153)采集、芯片制备、扫描成像、图像处理和数据分析等几个部分,其中图像处理的目的是准确地提取基因表达的荧光信号强度值,摘要:软件内嵌探针测试是在探针函数模板的框架内编写被测对象,并为后续的分析提供数据基础,图像处理提取的信息正确与否,直对被测对象进行面向对象软件的常规测试,在观察预期结果与实际结果是接决定后续数据分析的意义。否一

3、致的同时,还要察看探针函数输出的信息,以确定对象的状态是否正传统的基因芯片图像处理主要包括基因点定位和信息提取两确。本论文研究的重点在于探针函数的构成、探针函数的实现及内嵌探针个步骤,基因点定位分为网格定位和斑点分割,用于确定各基因测试方法的应用研究,意在构筑一个基本的应用框架,提供一种实用的测试方法。点的位置,信息提取是在分割出基因点与背景区域后对该点的亮关键词:软件内嵌探针;探针函数;测试度表达值进行计算。由于原始图像中的荧光斑点以矩阵形式排列,故传统的基因Abstract:hisarticlestudi

4、estheautomaticextractionofgenechipimage点定位方法,大多是先做倾斜校正,然后定位斑点的矩形区域(网information.Inviewofthedificultiesinautomaticprocessing,suchasthe格定位),再分割出更紧凑的斑点边缘区域(斑点分割)。在网格hugenumberoftheDNAspots,thelowresolutionratioandtheanomalous定位方面,主要有基于投影的网格定位’,该方法运算速度快,contour

5、,thisarticleproposesanautomaticimagedivisionalgorithmprovided但容易受噪声影响,导致定位失败。基于爬山法的网格定位,通withhigheficiencyinspotlocalizationandcompactspotoutlineedge,Through过寻找局部最优方式逐步迭代来进行网格定位,初始点的设定将直theefectiveselectionofstructureoperator,thenimbleapplicationmulti—layer

6、接影响计算结果。基于马尔可夫随机场的网格定位方法利用不同mathematicsmorphology’Stransformation,andtheautomaticbinaryzationusingthediferenceandstandarddeviation,thisalgorithmcanautomaticallyread应用限制和启发式规则进行网格定位,需要给定每个网格内基因的genomeimageinformationThroughmanyexperimentsofreadinggenome行列数和网

7、格行列数。基于遗传算法的网格定位通过计算间距和imageinformation,wealsoshowthatthisalgorithmobtainacompactimage初始行列位置进行网格定位,需要设定较多参数,运算耗时。segmentationandhighprecision,inwhichitsrelativeerrorwithcommercial网格定位后,对斑点进行分割的方法有固定圆形法,采用SOfhvareiSlessthan5%.固定圆形方式进行邻域搜索,不适用于其他形状的基因点分割;Keyw

8、ords:DNAchip;Mathematicsmorphology;Imagesegmentation自适应圆形法利用大小可变的圆形进行邻域搜索分割,但受点样探针形状及点样过程玻片滑动等因素的影响,难以找到非绝对圆形的基因点,自适应形状法以分水岭算法或种子区域生长算I自劫化。博死2010年11月刊法为基础,可进行可变形状的基因点分割,但该方法种子选取困难、标记迭代次数多、复杂度高;肖松山对圆形定位

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