[发明专利]一种DNA测序的互信息图像配准方法及装置

摘要

本发明涉及一种DNA测序的互信息图像配准方法及装置，方法包括获取图谱信息，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；计算第一像素和第二像素的灰度均值的全局阈值T；计算第一像素和第二像素的方差σ2；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；获取四种荧光图像；以图谱为基准图像，对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的磁珠中心点；对所述中心点进行融合处理，以获得融合后的磁珠中心点。避免了常规图谱中图像模糊不清，磁珠漏查的情况。并且，识别算法简单，速率快，提高了磁珠识别率。

主权项

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Vmax，最小值为Vmin其中，T0＝1/2(Vmin+Vmax)   (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(Σf(i,j)≥T0f(i,j)N+Σf(i,j)<T0f(i,j)M)---(2);]]>计算第一像素和第二像素的方差σ2σ2＝(PA+PB)(T‑T0)2   (3)；其中，第一像素的概率为：PA=Σk=1M+NNM+N---(4)]]>第二像素的概率为：PB=Σk=1M+NMM+N---(5)]]>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。