[發明專利]一種根據特征提取算法定位著絲粒的圖像處理方法

有效

• 申請號: 202010309218.0
• 申請日: 2020-04-20
• 公開（公告）號: CN111209900B
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發明（設計）人: 石慧娟;張娟;劉麗玨;李儀;穆陽
• 申請（專利權）人: 湖南自興智慧醫療科技有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/38;G06K9/40
• 代理公司: 長沙麓創時代專利代理事務所(普通合伙) 43249
• 代理人: 賈慶

本發明公開了一種根據特征提取算法定位著絲粒的圖像處理方法，本發明根據每一號的每一條染色體的著絲粒位置作為樣本數據提取著絲粒的范圍；然后統計好每號染色體的范圍選擇后再根據每號染色體通過特征提取、去噪、圖像預處理、圖像分割等技術處理染色體圖像來準確的定位到著絲粒的范圍，求范圍內的每條染色體的法線并把最短法線所在位置為著絲粒所在的位置。使得在測試的1號至22號染色體和X染色體的準確率達到99%以上，Y染色體的準確率達到98%以上，每號染色體的數據至少為500。

技術領域

本發明涉及采用一種根據特征提取算法定位著絲粒的圖像處理方法，屬于圖像處理領域。

背景技術

染色體核型分析在遺傳病檢測中處于至關重要的地位。而大部分的遺傳疾病都是染色體異常，很多染色體的異常都會使得染色體著絲粒位置發生變化，因此很多遺傳疾病都可以根據著絲粒位置的異常判斷出來。

每個人都有46條染色體，22對染色體和一對性染色體，而在同源染色體中染色體1~22號染色體是呈現出越來越小的一個過程，性染色體X的大小與7、8號染色體的大小相近而Y染色體的大小不定（如附圖1和附圖2所示），著絲粒的位置范圍比較廣(如參考文獻1所示)。1、3、16、19、20這幾號染色體的著絲粒在染色體的1/2處，2、X、17號染色體的著絲粒在染色體的3/8處，4、5、18號染色體在著絲粒的1/4處，6~12號染色體的著絲粒是從3/8~1/4的一個范圍，而13~15、21、22這幾號染色體是帶隨體的染色體，著絲粒位于染色體隨體下方處于染色體頂部。而對這些染色體，本文結合實際數據，以每條染色體選取600條左右的染色體為樣本數據手動找到著絲粒位置并取著絲粒位置在整個染色體上的比值，最后結合所有樣本數據的著絲粒位置對著絲粒確定范圍。本發明對染色體的著絲粒位置取的范圍值是為了讓每條染色體基本都在統計的染色體范圍內。

因此，本發明中取著絲粒的范圍是為了能夠自動找到著絲粒的位置，而要確定染色體位置的范圍是因為著絲粒有很多噪聲和很多其他因素會導致找到的著絲粒位置不夠準確。

名詞解釋：

SVM算法：支持向量機是在所有知名的數據挖掘算法中最健壯，最準確的方法之一，它屬于二分類算法，可以支持線性和非線性的分類。

連通區域：復平面上的一個區域G，如果在其中任做一條簡單閉曲線，而閉曲線的內部總屬于G，就稱G為單連通區域。一個區域如果不是單連通區域，就稱為多連通區域。

參考文獻：

文獻1：Loganathan E , Anuja M R , Madian N . Analysis of humanchromosome images for the identification of centromere position and length[C]// Point-of-Care Healthcare Technologies (PHT), 2013 IEEE. IEEE, 2013。

文獻2：Wang X , Zheng B , Li S , et al. A rule-based computer schemefor centromere identification and polarity assignment of metaphasechromosomes[J]. Computer Methods Programs in Biomedicine, 2008, 89(1):33-42。

發明內容

為解決上述問題，本發明公開了一種根據特征提取算法定位著絲粒的圖像處理方法。本發明統計好每號染色體的范圍選擇后再根據每號染色體通過特征提取、去噪、圖像預處理、圖像分割等技術處理染色體圖像來準確的定位到著絲粒的范圍，求范圍內的每條染色體的法線并把最短法線所在位置為著絲粒所在的位置。使得在測試的1號至22號染色體和X染色體的準確率達到99%以上，Y染色體的準確率達到98%以上。