生物芯片图像处理软件的研究与应用

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1、摘要生物芯片是提取生物分子信息的一种新技术，我国这几年在生物芯片的研发上投入了大量的人力和物力，并且取得了许多具有国际先进水平的科研成果。但是，国内的生物芯片研发机构所使用的生物芯片图像处理软件不是花巨资从国外购买就是投入有限的资金自己开发，而自己开发的生物芯片图像处理软件功能并不完善，不适应大规模、高密度生物芯片的分析。因此。研究并开发一套性能好、功能完善的生物芯片图像处理软件是十分必要的。本课题的研究目的是丌发一套能实现生物芯片荧光图像的采集、具有样点自动定位功能的生物芯片图像处理软件。从功能上分，生物芯片图像处理软件

2、由生物芯片荧光图像采集模块、生物芯片样点自动定位模块和保存样点信息的数据库模块组成。本文主要介绍了生物芯片图像处理软件三大模块的实现过程。用SDK或者VFW开发的图像的采集程序，其通用性和适应性很差，也不便于扩展与复用，为了克服这些缺点，本文采用DirectShow来完成生物芯片荧光图像的采集。结合生物芯片荧光图像的特点，本文提出了两种样点自动定位算法：基于模板匹配的样点自动定位、基于像素值统计的样点自动定位，这两种样点定位算法能缩短芯片分析的时间，提高：邕=片分析的精度，可以满足大规模、高密度生物芯片的分析的需要。为了便

3、于生物芯片信息通过Internet进行发布，本文采用XML设计生物芯片数据库，用DOM来实现样点信息的保存。本课题的研究将大大提高生物芯片分析的自动化水平，推动生物芯片的产业化，因而具有十分重要的实际意义。关键词：图像处理，生物芯片荧光图像，样点自动定位，DirectShow，XMLAbstractBiochipiSanewtechniqueofextractingbio—molecularinformation，InrecentseveraIyears．ourcountryspentafloodofmanpowerand

4、materialresourcesintheresearchanddevelopmentofbiochip，andobtainedgoodharvestwhichreachedinternationallyadvancedlevel．But，thebiochipimageanalysissoftwareusedinthebiochipresearchanddevelopmentorganizationiSboughtfromtheabroadwithabundantmoneyordevelopedbythemselvesw

5、ithlimitedfunds．however，thelatteriSnotperfectinfunction．SOthiskindofsoftwaredoesn’tadapttoanalyselarge．scaleandlargelydensebiochip．Therefore，itisverynecessarytoresearchbiochipimageanalysiswithgoodperformanceandperfectfvlnction．Theresearchtargetofthistaskistodesign

6、asuitofbiochipimageanalysissoftware，whichshouldbegoodinmnction．Dividefromthefunction，thebiochipimageanalysissoftwareiSmadeupofbiochipfluorescenceimagecapturemodule，biochipspotautomaticgriddingmoduleanddatabasemoduleusedforstorespotinformation．Inthispaper,theauthor

7、introducedprimarilytheimplementationofthreemodulesincludedinthisbioehipimageanalysissoftwareindetail．Theimagecaptureprogram，developedwithSDKorVFW，isbadlyinadaptability，andisinconvenientinexpansibilityandreuse．WeadopttheDirectShowtorealizeimagecaptureinordertooverc

8、ometheseweaknesseses．Accordingtothecharacteristicsofthebioehipfluorescenceimage．weputforwardtwokindsofspotautomaticgriddingmethods：spotautomaticgridding