[發明專利]圖像分析方法

有效

• 申請號: 201310310245.X
• 申請日: 2013-07-23
• 公開（公告）號: CN103390277A
• 公開（公告）日: 2013-11-13
• 發明（設計）人: 孫健;李鑫凌;鄭拓
• 申請（專利權）人: 濟南凌空信息科技有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 丁修亭

技術領域

本發明涉及一種圖像分析方法，具體是專門應用于生物芯片成象的信息號分析方法。

背景技術

生物芯片，又稱DNA芯片或基因芯片，它們是DNA雜交探針技術與半導體工業技術相結合的結晶。該技術系指將大量探針分子固定于支持物上后與帶熒光標記的DNA樣品分子進行雜交，通過檢測每個探針分子的雜交信號強度進而獲取樣品分子的數量和序列信息。

生物芯片技術起源于核酸分子雜交。所謂生物芯片一般指高密度固定在互相支持介質上的生物信息分子（如基因片段、DNA片段或多肽、蛋白質、糖分子、組織等）的微陣列雜交型芯片（micro-arrays），陣列中每個分子的序列及位置都是已知的，并且是預先設定好的序列點陣。微流控芯片（microfluidic?chips）和液相生物芯片是比微陣列芯片后發展的生物芯片新技術，生物芯片技術是系統生物技術的基本內容。

更直觀的講，生物芯片就是在一塊玻璃片、硅片或尼龍膜等材料上放上生物樣品，然后由一種儀器收集信號，用計算機分析數據結果。

盡管人們可能很容易把生物芯片與電子芯片聯系起來，并且事實上，兩者確有一個最基本的共同點：在微小尺寸上具有海量的數據信息。但它們是完全不同的兩種東西，電子芯片上布列的是一個個半導體電子單元，而生物芯片上布列的是一個個生物探針分子。

上世紀九十年代，通過機器人自動打印或光引導化學合成技術在硅片、玻璃、凝膠或尼龍膜上制造的生物分子微陣列，實現對化合物、蛋白質、核酸、細胞或其它生物組分準確、快速、大信息量的篩選或檢測。

生物芯片的介入必然會引申出生物芯片的分析，分析生物性表達，得到被分析對象的分析結果。通常生物芯片分析結果圖像的擷取（Image??capture）是由電荷耦合元件（charge?coupled?device，CCD）來完成的，進而得到數字圖像。一般Tiff圖像文件是生物芯片實驗數據最初的載體，通過自動定位并識別芯片上每個點，定量各點的背景、信號強度、計算點的質量測定值，將圖像轉化為原始數據。

如前所述，生物芯片最終需要通過圖像分析來獲取所需數據，通常在一個生物芯片上除了所加樣品，還會添加一些輔助信息，以便于檢測點的定位，比如在檢測點特定方位或者位置設置熒光標記，用于檢測點的定位。而原始的圖片信息還會包含其他的一些要素，因而往往需要首先定位生物芯片，因此，在生物芯片上也會設置用于其自身的定位標記，如在其左上角或者右上角進行標記，依據這些預先標記的特征，用于其定位識別。所述檢測點一般為按照預定的規則陣列的檢測孔或者通過某種設備形成點樣陣列，檢測孔內置有待檢測相關生物材料。因此，對檢測孔的準確定位是保證生物芯片分析的前提。不過由于圖像取得，如拍攝會受到周圍輻照的影響，使得的拍攝質量受到不同程度的影響，尤其是用于標記的編碼微球熒光易漂白，進而，使得上述定位變得相對比較困難。

在一些實現中，利用熒光掃描儀，測定生物芯片上各點的熒光強度，通過熒光強度制作標準曲線，分析計算各種待檢測物質的含量等信息。顯然，該實現并沒有充分利用定位標記的位置信息，而采用其他的途徑，其整體計算量比較大，且對于準確的定位并無積極影響。

發明內容

為此，本發明的目的在于提供一種圖像分析方法，能夠準確的得出生物芯片反映結果圖像中各個檢測孔/點的信號值。

本發明采用以下技術方案：

一種圖像分析方法，對所獲得的數字圖像，采用閾值法，根據預先標記的高亮像素點為定位基準點來定位生物芯片，然后根據預先設定的生物芯片屬性信息，確定每個檢測點的有效區域，進而，采用閾值法，根據預先標記的高亮像素點得到每個有效區域的子定位基準點，依據有效區域的子定位基準點定位標識待測物質的光斑位置，最后檢測所確定的光斑位置，檢測光斑位置的信號值與標準品比對而得出分析結果。

通過上述方案可以看出，依據本發明，依賴于當前的生物芯片一般的制作方式，其具備規則的檢測孔或者檢測點排列方式，且一般用熒光點進行標識的特點，通過光學點的光學信息，利用閾值法結合檢測孔或者檢測點的預定的位置信息確定光斑位置，進而進行檢測的方式，能夠相對準確的得出生物芯片中各個檢測孔或者檢測點的信號值。整體方法也比較簡單，保證處理的效率相對比較高。

上述圖像分析方法，定位基準點和子定位基準點位于對應所標識區域的左上角。

上述圖像分析方法，尋找定位基準點的方法如下：

a）以不小于兩個像素且不大于四個像素為步長遍歷所述數字圖像；