PCR凝胶成像分析系统的研究和实现

论文摘要

PCR是多聚酶链反应技术,它是一种体外DNA扩展技术。是生物分子学的重要研究技术。对于PCR凝胶成像分析系统来说,只有先对PCR凝胶图像进行正确的分析和提取,才能正确的对PCR产物进行定性、定量分析。该系统主要包括PCR凝胶图像的图像去噪、图像增强、泳道和条带的划分、图像分割、条带的光密度值的计算和图像定性和定量分析。图像通过低通滤波来达到图像的去噪处理,通过高帽低帽算法来实现图像增强处理,在图像的泳道和条带的划分中对图像的纵向投影曲线进行高斯平滑,通过平滑曲线得到泳道和条带划分的阈值,完成对PCR凝胶图像的泳道和条带的划分,采用全局阈值的自适应阈值算法来实现图像分割操作的,最后通过图像的灰度值来计算图像的光密度值,进而计算图像的积分光密度值。完成对图像的积分光密度值的求解后,通过Beer-Lambert光吸收定律就可以完成对PCR凝胶图像的定量分析,再通过待测样品条带和已知样品条带的对比,即可完成对条带的定性分析。最终的实验结果表明,采用改进的方法降低了条带和泳道划分的时间,提高了划分的精度,并且最终的定量分析更加精确。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1-1 图像处理的发展与现状
• 1-1-1 图像处理的发展现状
• 1-1-2 图像处理研究的内容
• 1-2 PCR 凝胶成像简介
• 1-2-1 多聚酶链反应（PCR）技术
• 1-2-2 琼脂糖凝胶电泳成像技术
• 1-2-3 PCR 凝胶成像技术的目的和意义
• 1-3 PCR 凝胶成像分析的研究现状
• 1-4 本论文的工作及章节安排
• 1-4-1 论文的工作安排
• 1-4-2 论文的章节安排
• 第二章 系统分析
• 2-1 传统PCR 凝胶成像分析系统存在的主要问题
• 2-2 系统可行性研究和评价
• 2-3 系统任务和功能概述
• 2-3-1 任务概述
• 2-3-2 功能概述
• 2-4 系统开发技术
• 2-4-1 技术介绍
• 2-4-2 技术使用
• 2-5 本章小结
• 第三章 算法设计
• 3-1 图像去噪算法设计
• 3-1-1 图像去噪
• 3-1-2 实验结果
• 3-2 图像增强算法设计
• 3-2-1 图像增强分析
• 3-2-2 图像增强算法设计
• 3-2-3 实验结果与分析
• 3-3 PCR 凝胶成像泳道和条带划分算法分析与设计
• 3-3-1 PCR 凝胶成像图像分析
• 3-3-2 PCR 凝胶图像泳道和条带划分算法设计
• 3-3-3 实验结果和分析
• 3-4 PCR 凝胶图像的信息分析和提取
• 3-4-1 光密度值和积分光密度值介绍
• 3-4-2 PCR 凝胶图像信息分析和提取的目标
• 3-4-3 PCR 凝胶成像信息提取的流程
• 3-4-4 图像分割
• 3-4-5 积分光密度
• 3-5 实验结果对比
• 3-6 本章小结
• 第四章 功能设计及其实现
• 4-1 图像去噪模块
• 4-2 图像增强模块
• 4-3 图像泳道划分模块
• 4-4 图像条带划分和含量分析模块
• 4-5 定性定量分析结果
• 4-6 本章小结
• 第五章 总结与展望
• 5-1 论文总结
• 5-2 论文展望
• 参考文献
• 致谢