[發(fā)明專利]一種DNA測序的圖像識別的預(yù)處理方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510909564.1
• 申請日: 2015-12-10
• 公開（公告）號: CN105551034B
• 公開（公告）日: 2018-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉元杰;陳哲;張睿;范東雨;高科;王者馥;王緒敏;殷金龍;任魯風(fēng)
• 申請（專利權(quán)）人: 北京中科紫鑫科技有限責(zé)任公司
• 主分類號: G06T7/30
• 分類號: G06T7/30;G06T7/10;G06T7/136;G06T7/194;G06F19/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及一種DNA測序的圖像識別的預(yù)處理方法及裝置，方法包括:獲取圖譜信息，在對每個圖譜的取樣時間間隔內(nèi)分別獲取DNA圖譜；對所述圖譜進行灰度線性拉伸，獲得拉伸后的DNA圖譜；獲取所述拉伸后DNA圖譜的第一像素A和第二像素B；計算第一像素A和第二像素B的灰度均值的全局閾值T；計算第一像素A和第二像素B的方差σ²；若方差σ²在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，則以T為全局閾值對所述圖譜進行分割。可以實現(xiàn)在對反應(yīng)芯片的圖像采集時，使目標(biāo)和背景容易識別，避免目標(biāo)的誤識別，且運行時間短，對圖像分割效果好，提高對反應(yīng)芯片的圖像采集后，對圖像識別的準(zhǔn)確性，進而精確對堿基類型的判定。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及DNA測序分析領(lǐng)域，尤其涉及一種DNA測序的圖像識別的預(yù)處理方法及裝置。

背景技術(shù)

在DNA測序技術(shù)領(lǐng)域，整體操作流程描述如下：DNA樣品通過破碎后，應(yīng)用建庫試劑進行加接頭、單鏈捕獲、結(jié)合至微球、微乳液PCR擴增、破乳液，獲得建立在微球上的DNA文庫，應(yīng)用加樣板將文庫和測序反應(yīng)需要的酶等鋪放至具有微反應(yīng)池的測序芯片，測序芯片和測序試劑安裝至主機上，通過控制計算機根據(jù)模塊數(shù)量和位置啟動測序程序，自動化進行測序反應(yīng)，產(chǎn)生的數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)分析計算機，完成測序后應(yīng)用計算分析軟件進行圖像處理、序列讀出、質(zhì)量分析、序列拼接等工作，最終得到DNA樣本的序列信息。微反應(yīng)池測序芯片是測序反應(yīng)的載體，載有測序模板的DNA Beads及各種測序反應(yīng)用酶均位于刻有微反應(yīng)池的測序芯片中。

在對反應(yīng)芯片的圖像采集時，目標(biāo)和背景不容易識別，進而造成目標(biāo)的誤識別，會影響圖像識別的準(zhǔn)確性進而嚴(yán)重影響對堿基類型的判定。

鑒于上述缺陷，本發(fā)明創(chuàng)作者經(jīng)過長時間的研究和實踐終于獲得了本創(chuàng)作。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種DNA測序的圖像識別的預(yù)處理方法及裝置，用以克服上述技術(shù)缺陷。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種DNA測序的圖像識別的預(yù)處理方法，包括:

獲取圖譜信息，在對每個圖譜的采樣時間間隔內(nèi)分別獲取DNA圖譜；

對所述圖譜進行灰度線性拉伸，獲得拉伸后的DNA圖譜；

獲取所述拉伸后DNA圖譜的第一像素和第二像素,其中,第一像素A為目標(biāo)像素,第一像素的灰度值大于或等于初始分割閾值T₀,像素總數(shù)為N；第二像素B為背景像素,第二像素的灰度值小于初始分割閾值T₀,像素總數(shù)為M；圖譜f(i,j)的最大值為V_max，最小值為V_min

其中，T₀＝1/2(V_min+V_max) (1)；

計算第一像素和第二像素的灰度均值的全局閾值T；

計算第一像素和第二像素的方差σ²

σ²＝(P_A+P_B)(T-T₀)² (3)；

其中，第一像素的概率為：

第二像素的概率為：

若方差在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，則以T為全局閾值對所述圖譜進行分割。

進一步地，還包括:

獲取CY3、CY5、FAM和TXR四種熒光圖像；

以所述圖譜為基準(zhǔn)圖像，對所述四種熒光圖像進行配準(zhǔn)，得到配準(zhǔn)后的熒光圖像；