化合物平面分离结果的图像处理方法及其系统技术方案

本发明专利技术提供一种化合物平面分离结果的图像处理方法及其系统，通过对所述平面分离结果图像进行旋转、截取、缩放和灰度转换处理，转换为符合用户要求的灰度图像。再将所述平面分离结果图像中每一行的像素点用最小二乘法拟合基线二次曲线方程，用该方程校正该行各像素点的灰度值，通过图像平滑处理和谱带分割处理，对所述平面分离结果图像准确地进行谱带划分，提取各个谱带的像素，将所述平面分离结果图像中的各个谱带内的像素，沿水平方向进行灰度值累加，得到各谱带的累积光密度数据集和光密度曲线；对样品中指定化合物进行定性、定量分析。本发明专利技术能够消除所述平面分离结果图像中背景的影响，提高对化合物平面分离结果图像的处理精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及化合物平面分离结果处理的
，特别是涉及一种化合物平面分离结果的图像处理方法，以及一种化合物平面分离结果的图像处理系统。
技术介绍
平面色谱技术包括薄层色谱、纸色谱、凝胶电泳等各种在平面上用溶剂把化合物样品展开和分离，然后对结果进行分析的技术。它是一种简便、经济、微量的分析方法，广泛应用于生命科学、医学、药学、食品、化学等领域各种化合物的分析，是一种不可缺少的化合物分析工具。例如目前的DNA研究的基本技术Southern印迹杂交、RNA研究基本技术Northern印迹杂交以及蛋白研究基本技术Western印迹杂交均要使用凝胶电泳方法；中国药典中鉴别中药药材、提取物和制剂，最多使用的是薄层色谱法。平面色谱分离结果图像中斑点的大小和颜色的深浅反映样品的实际组成和含量。因此，计算斑点累积光密度，可用于进行定量和定性分析。 平面色谱分离结果图像的定量计算是将样品斑点的积分光密度值与单个或者系列已知浓度对照品用相同方式得到的积分光密度值进行比较，按照外标定量法或带内标校正的外标定量法进行计算。对平面色谱分离结果图像的定性分析方面，商业的图像分析系统对核苷酸、多肽、蛋白质凝胶电泳图进行指纹图谱分析，采用的相似度计算核心公式为 2ntJ — ~~~ M1 + 2其中，f为相似度；nl、n2为两待比较指纹图谱中各自的峰数；nt为两待比较指纹图谱中共有峰的峰数；上述公式不能适用于平面色谱等其他平面分离结果的定性分析中，因此提出用相机或扫描仪获取平面色谱图像，手工调整照相时的对比度以获取清晰图像，然后手工分行(谱带分割)，或者手工输入行数对图谱进行分行(分割各点样点形成的谱带)，然后获取行(谱带)的积分曲线；手工输入峰高或峰宽阈值滤除杂质峰后，将数据按以下公式 * 2λ, 2-A9,f a -- ~■ - —— \JL %+% 1+% Ihi+hIi其中，f为相似度；nl、n2为两待比较色谱指纹图谱中实际色谱峰数，nt为共有峰的峰数；hlt、h2t为两待比较色谱指纹图谱中共有峰的峰高；进行相似度计算，用于中药材的指纹图谱研究。该方法缺点是需要平面色谱结果中各斑点达到较好分离。目前薄层色谱的定性、定量分析，多采用薄层扫描法。但它需要使用精密而昂贵的数控机械设备和光电检测元件对薄层色谱图不同条带进行逐一扫描记录，存在定量速度慢，精度较低，不同样品间定量分析不同步，不直观，因无法看到扫描的定位情况，直线扫描易造成定位不准而产生较大误差等缺点。另一种方法为使用视频光密度仪，此视频光密度仪主要由光源、暗箱、数码感光元件、计算机系统组成，具有组成简单、不需要机械移动装置、价格低、可以通过增加信号获取时间来提高灵敏度、可以迅速获取整个平面的图谱信息等优点，但是存在光照不均匀、相机镜头畸变等影响对平面分离结果图像的分析造成较大误差。为了减小背景干扰、光照不均匀、以及相机镜头畸变所造成误差，采用在成像前先进行光发射校正；用中值滤波算法消除噪音；用数码相机或摄像机拍摄标准方格图，然后用计算机建立校正函数进行镜头畸变校正、噪声滤除预处理。但该方法操作麻烦，需要拍摄标准方格图，因此需要额外的物理材料。目前平面色谱分离结果的图像的处理和分析方法均使用较大型的仪器硬件系统，以及个人电脑来实现，携带不方面而且成本高。
技术实现思路
针对现有的技术的上述问题，本专利技术的目的在于提供一种化合物平面分离结果的图像处理方法，以及一种化合物平面分离结果的图像处理系统，能够不需要标准方格图等额外材料就可以对图像进行校正、不需要平面分离结果中斑点完全分离就可以进行谱带图 像的相似度比较，可以在移动便携、低成本的带拍照功能的智能手机上应用，并且更加准确、可靠。一种化合物平面分离结果的图像处理方法，包括以下步骤获取化合物样品的平面分离结果图像；对所述平面分离结果图像进行旋转、截取、缩放和灰度转换处理；将处理后的所述平面分离结果图像中每一行的像素点用最小二乘法拟合基线二次曲线方程，用该基线二次曲线方程校正该行各像素点的灰度值；对灰度校正后的所述平面分离结果图像进行图像平滑；对图像平滑后的所述平面分离结果图像进行谱带分割；将所述平面分离结果图像中的各个谱带内的像素，沿水平方向进行灰度值累加，得到各谱带的累积光密度数据集，并绘制光密度曲线；根据所述光密度曲线对化合物样品中指定化合物进行定量、定性分析。一种化合物平面分离结果的图像处理系统，包括图像获取模块，用于获取化合物样品的平面分离结果图像；图像处理模块，用于对所述平面分离结果图像进行旋转、截取、缩放和灰度转换处理；灰度校正模块，用于将处理后的所述平面分离结果图像中每一行的像素点用最小二乘法拟合基线二次曲线方程，用该基线二次曲线方程校正该行各像素点的灰度值；图像平滑模块，用于对灰度校正后的所述平面分离结果图像进行图像平滑；谱带分割模块，用于对图像平滑后的所述平面分离结果图像进行谱带分割；光密度曲线计算模块，用于将所述平面分离结果图像中的各个谱带内的像素，沿水平方向进行灰度值累加，得到各谱带的累积光密度数据集并进一步绘成光密度曲线；定量、定性分析模块，用于根据所述光密度曲线对化合物样品中指定化合物进行定量、定性分析。本专利技术的化合物平面分离结果的图像处理方法及其系统，通过对所述平面分离结果图像进行旋转、截取、缩放和灰度转换处理，将所述平面分离结果图像转换为符合用户设定或者统一要求的灰度图像。将转换成灰度图的所述平面分离结果图像中每一行的像素点用最小二乘法拟合基线二次曲线方程，用该基线二次曲线方程校正该行各像素点的灰度值，可以非常有效地去除所述平面分离结果图像中的背景的影响，提高对其中的化合物样品图像的处理精度。再通过图像平滑处理和谱带分割处理，能够对所述平面分离结果图像准确地进行谱带划分，提取各个谱带的像素，将所述平面分离结果图像中的各个谱带内的像素，沿水平方向进行灰度值累加，得到各谱带的累积光密度数据集及其光密度曲线。能够有效地提高对化合物的平面分离结果图像的处理精度。不需要标准方格图等额外材料就可以对图像进行校正、不需要平面分离结果中斑点完全分离就可以进行谱带图像的相似度比较，可以在移动便携、低成本的带拍照功能的智能手机上应用，并且更加准确、可靠。 附图说明图I是本专利技术化合物平面分离结果的图像处理方法的步骤流程图；图2是本专利技术化合物平面分离结果的图像处理方法一个实施例的步骤流程图；图3至15是图2所示的实施例中各个步骤的详细举例说明的示意图；图16是本专利技术化合物平面分离结果的图像处理系统的结构示意图。具体实施例方式请参阅图1，图I是本专利技术化合物平面分离结果的图像处理方法的步骤流程图。所述化合物平面分离结果的图像处理方法包括以下步骤S101，获取化合物样品的平面分离结果图像；在本步骤中，优选通过智能手机等数码成像设备在预定的光源条件下，对单一或者混合化合物样品的平面分离结果进行图像采集，获取所述平面分离结果图像，并通过一定方式存贮或传送并存贮于智能手机等图像处理硬件设备中。之后的步骤S102 - S107都可通过智能手机的图像处理功能进行处理，通过智能手机实现本专利技术的化合物平面分离结果的图像处理方法，能够大大提高设备的便携性，使用非常方便。通常的化合物样品经过薄层色谱、纸色谱、凝胶电泳本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种化合物平面分离结果的图像处理方法，其特征在于，包括步骤：获取化合物样品的平面分离结果图像；对所述平面分离结果图像进行旋转、截取、缩放和灰度转换处理；将处理后的所述平面分离结果图像中每一行的像素点用最小二乘法拟合基线二次曲线方程，用该基线二次曲线方程校正该行各像素点的灰度值；对灰度校正后的所述平面分离结果图像进行图像平滑；对图像平滑后的所述平面分离结果图像进行谱带分割；将所述平面分离结果图像中的各个谱带内的像素，沿水平方向进行灰度值累加，得到各谱带的累积光密度数据集，并绘制光密度曲线；根据所述光密度曲线对化合物样品中指定化合物进行定量、定性分析。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：唐铁鑫，杨得坡，赵光伟，范忠强，徐新军，周利民，李青，郭依俐，
申请(专利权)人：百正药业股份有限公司，中山大学，
类型：发明
国别省市：