1.一種從凝膠電泳條帶圖像中獲取DNA色譜的方法,其特征在于,具體包括如下步驟:
1)用手機或相機采集凝膠電泳圖像,采集的數(shù)字圖像送入圖像處理算法中;
2)利用加權法將采集的真彩圖轉(zhuǎn)換為灰度圖像;
3)使用迭代法求灰度圖像的最佳閾值TN;
4)利用步驟3)所得最佳閾值TN對步驟2)的灰度圖像進行一次濾波,增強圖像對比度;
5)平行于凝膠條帶的方向上提取步驟4)處理后灰度圖像的梯度信息,作為特征;
6)利用步驟5)所得灰度圖像的梯度信息對步驟4)一次濾波后的灰度圖像進行圖像分割,即對圖像進行二次濾波;
7)顯示結(jié)果:對步驟6)二次濾波后圖像,于平行凝膠電泳條帶方向上,分別將各像素點的灰度級進行累加,并將累加后的數(shù)據(jù)進行平滑濾波處理,最終以曲線圖形式作出“凝膠電泳DNA色譜圖”;在“凝膠電泳DNA色譜圖”上利用角點檢測算法獲取各個峰值點的位置,用最小二乘法擬合出“DNA片段大小—遷移位置”關系圖。
2.根據(jù)權利要求1所述從凝膠電泳條帶圖像中獲取DNA色譜的方法,其特征在于,所述步驟3)迭代法具體步驟如下:
設置一個初始閾值T0,T0為灰度圖像的最大灰度級與最小灰度級的平均值,然后遍歷整幅灰度圖像,利用T0將圖像的灰度級劃分為大于T0和小于T0的兩組數(shù)據(jù),記作數(shù)據(jù)集A0和B0,再求出數(shù)據(jù)集A0和B0的平均值,記為MA0,MB0, 將MA0,MB0的平均值(MA0+MB0)/2作為閾值T1;同理,利用T1將圖像的灰度級劃分為大于T1和小于T1的兩組數(shù)據(jù),記作數(shù)據(jù)集A1和B1,再求出數(shù)據(jù)集A1和B1的平均值,記為MA1,MB1,將MA1,MB1的平均值(MA1+MB1)/2作為閾值T2,以此類推,計算出T3,T4,……,TN,當滿足條件|TN-T(N-1)|<0.1時,即可求出最佳閾值TN。
3.根據(jù)權利要求2所述從凝膠電泳條帶圖像中獲取DNA色譜的方法,其特征在于,所述步驟4)利用步驟3)所得最佳閾值TN對步驟2)的灰度圖像進行一次濾波,即設步驟2)的灰度圖像數(shù)據(jù)為G,其最大灰度級為M,則增強后的灰度圖像數(shù)據(jù)為nG=255*(G-TN)/(M-TN),使其灰度分布從[TN,M]重新分布到[0,255]區(qū)間。
4.根據(jù)權利要求1所述從凝膠電泳條帶圖像中獲取DNA色譜的方法,其特征在于,所述步驟5)平行于凝膠條帶的方向上提取步驟4)處理后灰度圖像的梯度信息,具體步驟如下:
將平行于凝膠電泳條帶方向上的數(shù)據(jù)進行提取,并對數(shù)據(jù)進行一次求導,即后一個像素點的灰度級減去前一個像素點的灰度級,依次類推,最終獲得平行于條帶方向上的像素梯度信息,取絕對值后記錄至數(shù)據(jù)集D中,設步驟2)所得的灰度圖像的分辨率為m*n,則數(shù)據(jù)集D的分辨率為m*(n-1)。
5.根據(jù)權利要求4所述從凝膠電泳條帶圖像中獲取DNA色譜的方法,其特征在于,所述步驟6)圖像分割具體步驟為:
先找出數(shù)據(jù)集D中的最大值記為Dmax,利用公式:D1=D/Dmax將數(shù)據(jù)集D作歸一化處理;從步驟2)所得的灰度圖像中取m*(n-1)個像素點的數(shù)據(jù),記為G1,然后依次遍歷數(shù)據(jù)集G1與數(shù)據(jù)集D中的數(shù)據(jù),并將二者作點乘算,得到分割后的圖像數(shù)據(jù)Ge。