[发明专利]一种DNA测序的互信息图像配准方法及装置

权利要求书

1.一种DNA测序的互信息图像配准方法，其特征在于，包括:

获取图谱信息，在对每个图谱的采样时间间隔内分别获取DNA图谱；

获取所述DNA图谱的第一像素和第二像素,其中,第一像素A为目标像素,第一像素的灰度值大于或等于初始分割阈值T₀,像素总数为N；第二像素B为背景像素,第二像素的灰度值小于初始分割阈值T₀,像素总数为M；图谱f(i,j)的最大值为V_max，最小值为V_min

其中，T₀＝1/2(V_min+V_max) (1)；

计算第一像素和第二像素的灰度均值的全局阈值T；

$T=1/2(\frac{\underset{f(i,j)\≥T_0}{\mathrm{\Σ}}f(i,j)}{N}+\frac{\underset{f(i,j)\<T_0}{\mathrm{\Σ}}f(i,j)}{M})---\left(2\right);$

计算第一像素和第二像素的方差σ²

σ²＝(P_A+P_B)(T-T₀)² (3)；

其中，第一像素的概率为：

$P_A=\underset{k=1}{\overset{M+N}{\mathrm{\Σ}}}\frac{N}{M+N}---\left(4\right)$

第二像素的概率为：

$P_B=\underset{k=1}{\overset{M+N}{\mathrm{\Σ}}}\frac{M}{M+N}---\left(5\right)$

若方差在预设范围内，则以T为全局阈值对所述图谱进行分割；

获取CY3、CY5、FAM和TXR四种荧光图像；

以所述图谱为基准图像，对所述四种荧光图像进行互信息配准，得到配准后的荧光图像；

在所述配准后的四种荧光图像中查找磁珠中心点；

对所述中心点进行融合处理，以获得融合后的磁珠中心点；

其中，

所述以所述图谱为基准图像，对所述四种荧光图像进行互信息配准，得到配准后的荧光图像；

具体包括：

获取基准图像f₁(x,y)和第一图像f₂(x,y)，设置初始配准参数值(x,y,θ)和初始搜索方向，其中，第一图像为CY3、CY5、FAM和TXR四种荧光图像中的一种；

对所述第一图像f₂(x,y)进行空间几何变换，得到结果图像；

计算所述基准图像f₁(x,y)和所述记过图像的互信息值；

根据最大互信息理论，判断此时的配准参数值是否为最优，若是则输出所述配准参数值，使用所述配准参数值对所述第一图像进行几何变换和重采样，得到配准后的荧光图像；若不是，则修改配准参数值(x,y,θ)，直至所述配准参数值为最优；

在所述配准后的四种荧光图像中查找磁珠中心点，具体包括：

对所述配准后的四种荧光图像识别磁珠像素，如果f(i,j)最小值min(i,j)差值的绝对值大于等于T₀，则识别为磁珠，否则，为背景像素；

在所述配准后的四种荧光图像中查找磁珠中心点，还包括：

遍历所述磁珠像素，获取磁珠中心像素，其中，磁珠中心像素为，当前点的灰度值等于以当前点为中心的4*4像素区域内灰度的最大值，且当前点的四邻域都是目标像素。