一种用于冷冻电镜分析的单颗粒图像聚类方法技术

本发明专利技术涉及一种用于冷冻电镜分析的单颗粒图像聚类方法。一种单颗粒图像聚类方法，用于单颗粒图像分析，包括：步骤一：接受用户输入初始类数目k

【技术实现步骤摘要】
一种用于冷冻电镜分析的单颗粒图像聚类方法
本专利技术属于结构生物学分析
，特别涉及一种用于冷冻电镜分析的单颗粒图像聚类方法。
技术介绍
冷冻电镜技术是一种把样本置入超冷的环境中再利用电子显微镜进行二维图像采样进而生成样本三维模型的技术。与X射线晶体学和核磁共振技术这两种成熟的结构生物学研究手段相比，冷冻电镜技术具有可直接获得分子的形貌信息和相位信息，能够解析那些不适合应用X射线晶体学和核磁共振技术进行分析的蛋白质等优点。随着生物样品制备技术的完善，电子显微镜设备的进步以及数字图像处理技术的发展，电子显微学已经成为一种公认的研究生物大分子、超分子复合体及亚细胞结构的有力手段。最常用的冷冻电镜方法是单颗粒图像分析，单颗粒图像分析是将大量的二维投影图像生成三维模型的技术。但是目前电子显微镜得到的图像信噪比极低，所以为了得到比较精确的三维模型必须收集大量的单颗粒图像数据，在数千到数万张图像的量级。所以，在进行三维重构之前需要对图像进行聚类，从而确保每一类中的图像属于从同一投影方向生成的投影图。而单颗粒图像的特点表现为信噪比极低，常常低于1/30，所以传统的图像聚类算法在单颗粒图像上已经本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单颗粒图像聚类方法，用于单颗粒图像分析，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：接受用户输入初始类数目k

【技术特征摘要】
1.一种单颗粒图像聚类方法，用于单颗粒图像分析，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：接受用户输入初始类数目k0，最终类的数目kn和输入数据集，随机初始化数据集为k0个类，计算类中心，对输入数据集建立共享K最近邻网络；步骤二：进行一次KMeans聚类，度量输入图像和类中心相似度时，将类中心加入网络中，并更新网络，计算节点之间基于网络的相似性；步骤三：判断当前类的数目K是否等于用户输入kn，如果是，输出各个类和类平均图像，并退出，否则分裂最大的类并返回步骤二继续执行。2.如权利要求1所述的单颗粒图像聚类方法，其特征在于，步骤二的具体实现包括：进行一次Kmeans，即对每一个输入图像，计算该图像和所有类中心的Jaccard相似性并指派该图像属于相似性最大的类中心代表的类，对所有图像指派结束之后更新类中心和共享K最近邻网络，再对每幅图像进行指派，如此重复直到收敛或者迭代次数达到设定的上限；建立共享K最近邻网络时有如下公式(1):sim(Xi,C)＞sim(...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈红斌，殷硕，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海,31