凝胶电泳数字图像中基于局部抑制的条带探测算法制造技术

本发明专利技术公开一种在凝胶电泳数字图像中自动提取泳道特征的方法。首先构造泳道列方向亮度变化的特征曲线，然后统计曲线的平均高度和方差，根据极值点的定义、极值点相对高度和极值点间的距离计算初始极大值，用平均高度和方差对这些极大值点过滤，保留的点作为初始化亮条位置，再根据这些位置对特征曲线分成若干段，根据每段的平均高度和方差对每一段分别进行抑制，随后再组合，构造一条新特征曲线，最后在新特征曲线上计算极大值，这些极大值作为最终的条带位置。本发明专利技术不仅能获取真实条带的位置，而且能过滤掉假条带，还能提高低亮度条带的识别率，大大减少了人工介入的次数，提高了工作效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于图像处理
，涉及一种使用区域抑制技术从泳道图形中自动探测条带的方法，对凝胶电泳数字图像进行处理。
技术介绍
在凝胶电泳影像的处理方面尚无发现相关的文献，但有部分相关文献出现在其他领域。ChaoYang，ZengyouHe与WeichuanWu[ChaoYang，ZengyouHe，WeichuanWu.ComparisonofpublicpeakdetectionalgorithmsforMALDImassspectrometrydataanalysis，BMCBioinformatics2009，10：4]通过三部提取信号峰值，首先进行信号平滑处理，然后计算基线进行纠正，最后进行峰值探测，峰值探测的方法采用多种方法，包括阈值方法、峰值斜率方法、局部极值方法、脊线方法等。Hsein-PingKew与Do-UnJeong[Hsein-PingKew，Do-UnJeong.VariableThresholdMethodforECGR-peakDetection，JMedSyst(2011)35：1085-1094]使用差分技术和希尔伯特变换对心电图曲线进行预处理，然后构造多阈值方法提取信号的峰值。S.Satheeskumaran与M.Sabrigiriraj[S.Satheeskumaran，M.Sabrigiriraj.ANewLMSBasedNoiseRemovalandDWTBasedR-peakDetectioninECGSignalforBiotelemetryApplications.Natl.Acad.Sci.Lett.，2014，37(4)：341-349.]在处理心电图曲线线时，先用基于最小二乘的自适应滤波器对曲线进行滤波，然后利用小波分析技术探测心电图的峰值。
技术实现思路
本专利技术的目的是要解决图像中自动探测特征条带的问题，为此本专利技术提出了一种基于区域抑制的方法自动探测泳道条带的位置信息，将其应用于凝胶电泳数字图像处理上。本方法充分考虑了凝胶电泳数字图像的特点，即有区域性，并且区域性特征差别大，因此采取了分别处理的策略，取得了良好的效果。为了完成泳道条带的自动探测技术，提出了基于区域抑制的技术方案，如下：步骤一，构造特征曲线，并尽心粗探测，并为特征曲线划分区域；步骤二，计算曲线的区域特征，进行局部抑制；步骤三，将被抑制的特征曲线重新组合，构造新的特征曲线，进行精确探测。下面详细说明一下实现过程：步骤S1，为泳道图形构造特征曲线，构建的方法是统计泳道图像中每一行的灰度均值，作为y值，将列方向位置作为x值，二者相结合，构造一条特征曲线。步骤S2，利用离散函数的极值点计算方法，探测特征曲线的极值点位置。步骤S3，采用不同的过滤条件，对初始极值点进行过滤，得到初次条带位置，比如根据曲线的整体统计特征(期望和方差)，去掉低于某一高度的极值点，根据相邻极值点的距离，去掉函数值较小的极值点。步骤S4，根据初次条带位置对泳道的特征曲线进行区域划分。步骤S5，统计每个区域的曲线特，计算其期望和方差。步骤S6，根据期望和方差对该区域进行抑制，即所有函数值减去相应的某一高度值。步骤S7，将抑制后的分段曲线进行整合，得到一条新的特征曲线。步骤S8，执行步骤S2和S3，得到精确的条带位置。附图说明图1算法流程图：简要描述了该算法的逻辑流程图。图2算法处理结果图：展示了该算法的处理结果。具体实施方式步骤一，泳道图像为特征曲线f(x，y)＝{(Mi，i)本文档来自技高网...

【技术保护点】
利用区域抑制的方法自动探测泳道中的条带的方法，其特点包括以下几方面：第一，引入了二次探测技术，一次粗探测，一次精细探测；第二，引入了区域抑制技术，突出真峰值，抑制假峰值；第三，不同区域采用不同的指标进行抑制。

【技术特征摘要】
1.利用区域抑制的方法自动探测泳道中的条带的方法，其特点包括以下几方面：第一，引入了二次探测技术，一次粗探测，一次精细探测；第二，引入了区域抑制技术，突出真峰值，抑制假峰值；第三，不同区域采用不同的指标进行抑制。2.根据权利1所述的自动探测方法，第一次粗探测确定主要条带的位置，并根据这些位置将泳道的特征曲线分...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔志刚，
申请(专利权)人：中国疾病预防控制中心传染病预防控制所，
类型：发明
国别省市：北京;11