染色体三维重构图像多模态融合分割系统技术方案

本发明专利技术涉及生物信息学领域，公开了染色体三维重构图像多模态融合分割系统，该系统包括：多模态数据输入与预处理模块，用于标准化不同来源的数据；多模态共享表征学习模块，提取并对齐各模态特征至共享潜在空间；对偶生成式深度融合模块，实现模态间的深层次特征转换与融合；不确定性感知与动态调节模块，量化融合过程中的不确定性，并动态调整注意力机制与物理约束的权重；可微分物理约束引导的分割与重构模块，利用融合特征进行染色体结构分割，并优化分割结果；协同演化优化器，对系统所有可学习参数进行端到端训练。本发明专利技术能够显著提升染色体三维结构解析的准确性和鲁棒性，为理解基因组空间组织提供有力工具。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生物信息学，具体为染色体三维重构图像多模态融合分割系统。

技术介绍

1、染色体作为遗传信息的载体，其在细胞核内的三维空间组织结构对基因表达调控、细胞命运决定以及疾病发生发展等关键生命过程具有至关重要的影响。精确解析染色体及其亚结构(如染色质环、拓扑关联结构域tads等)的三维形态和空间排布，是深入理解基因组功能和细胞生命活动规律的核心科学问题。

2、目前，研究染色体三维结构主要依赖于两大类实验技术：一类是以荧光原位杂交(fish)、超高分辨率显微镜等为代表的成像技术，这类技术能够直接观察到特定染色质区域在细胞核内的空间位置和形态，提供直观的空间坐标信息，但往往受限于成像分辨率、标记探针数量、光漂白以及样品制备过程可能引入的人为干扰，且对于全基因组级别的精细结构解析面临通量和复杂度的挑战。显微图像本身也常伴随噪声、伪影和信号模糊等问题，导致仅依赖图像进行精确的结构分割和三维重构十分困难。

3、另一类是以染色体构象捕获技术(如hi-c及其衍生技术)为核心的基因组学技术，这类技术通过高通量测序量化基因组上不同位点间在空间上的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.染色体三维重构图像多模态融合分割系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的染色体三维重构图像多模态融合分割系统，其特征在于，所述对偶生成式深度融合模块包括：

3.根据权利要求2所述的染色体三维重构图像多模态融合分割系统，其特征在于，所述对偶生成式深度融合模块还用于通过所述第一生成器和所述第二生成器在所述第一模态和所述第二模态之间强制执行循环一致性。

4.根据权利要求1所述的染色体三维重构图像多模态融合分割系统，其特征在于，所述不确定性感知与动态调节模块通过对从所述融合表征生成初步融合图像的解码器应用蒙特卡洛Dropout方法来估计所述不确定...

【技术特征摘要】

1.染色体三维重构图像多模态融合分割系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的染色体三维重构图像多模态融合分割系统，其特征在于，所述对偶生成式深度融合模块包括：

3.根据权利要求2所述的染色体三维重构图像多模态融合分割系统，其特征在于，所述对偶生成式深度融合模块还用于通过所述第一生成器和所述第二生成器在所述第一模态和所述第二模态之间强制执行循环一致性。

4.根据权利要求1所述的染色体三维重构图像多模态融合分割系统，其特征在于，所述不确定性感知与动态调节模块通过对从所述融合表征生成初步融合图像的解码器应用蒙特卡洛dropout方法来估计所述不确定性。

5.根据权利要求1所述的染色体三维重构图像多模态融合分割系统，其特征在于，所述不确定性感知与动态调节模块通过以下方式动态调整所述融合过程参数：

6.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖晟，季新丽，陈晓军，胡文涛，单丹，
申请(专利权)人：苏州精准医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：