基因芯片CCD荧光检测及图像处理研究

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基因芯片是上个世纪九十年代中期的产物,由于其巨大的应用潜力此项技术越来越受到人们的重视,各个国家相继投入大量的人力和物力进行探索和研究。随着基因芯片技术的发展,如何准确、有效地检测基因芯片也成为了人们关注的一个焦点。本文就是针对目前国内基因芯片检测的现状展开了一些研究。 本文首先介绍的是基因芯片的国内外的研究现状和应用前景,对目前的基因芯片检测方法做了综述,针对目前的两种主要的检测方法激光共聚焦扫描法和基于CCD的荧光检测进行了比较分析,指出了两种检测方法的优缺点,同时也介绍了自行设计的CCD基因芯片检测仪。并对在检测过程中可能遇到的问题进行了预判和初步的分析。 本文提出并采用半自动网格定位和自动网格定位相结合的方法对基因芯片样点进行初步地标定、位置确定。对于少数有严重倾斜情况的基因芯片图像采用了半自动网格定位,而对于正常的基因芯片图像则采用了投影法自动网格定位,此种方法是针对基因芯片图像的特点和投影法的优势而采用的。针对检测中存在的噪声影响,在对样点和噪声的特点进行分析之后,本文首先提出了用标号法和链码的方法对基因芯片的样点大小、现状和位置进行精确识别,这种方法被证明可以有效地去除噪声而且比较准确地对样点进行了识别。 针对样点的信息提取,本文在对中值、总值、众数、均值等多种方法进行比较后采用了TRIMMEAM的方法,此种方法能有效地剔除特异点。对于采集到的样点信息数据的后续处理过程,本文用电子表格对数据进行管理和保存,并用总强度标准化方法对数据进行了必要地标准化。
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