基于蛋白点多维特征的两凝胶图像间蛋白点匹配方法
【专利摘要】一种基于蛋白点多维特征的两凝胶图像间蛋白点匹配方法，包括步骤：1）凝胶图像蛋白点检测与量化；2）两凝胶图像归一化；3）蛋白点多维特征提取；4）基于多维特征匹配的两凝胶图像间蛋白点粗匹配；5）两凝胶图像间蛋白点精匹配。本发明的优点是：从归一化处理后的凝胶图像提取蛋白点多维特征信息，利用蛋白点的多维特征完成两凝胶图像间蛋白点粗匹配，具有匹配精度高和误匹配率低的优点，有效地保障了后续精匹配的精度。
【专利说明】基于蛋白点多维特征的两凝胶图像间蛋白点匹配方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种蛋白点图像配准方法，尤其涉及一种基于蛋白点多维特征的两凝胶图像间蛋白点匹配方法。
【背景技术】
[0002]差异蛋白点提取是蛋白质组学的重要研究方法之一，能够为疾病诊断、药物研制和环境污染分析等提供重要依据。凝胶图像间蛋白点匹配是差异蛋白点提取的关键步骤，匹配的精度直接影响了后续的分析和疾病诊断。在凝胶图像获取过程中，由于不同时间、光照、传感器位置等因素的影响，使得同一实验中采集到的不同图像间存在一定程度形变、背景光照不一致等问题，为蛋白点精确匹配带来了一定的难度。
[0003]目前蛋白点匹配方法中主要考虑蛋白点的两种特征:(I)灰度特征，根据灰度对蛋白点进行分层，并利用两凝胶图像间蛋白点的平均灰度计算相似度；(2)位置特征，为了应对图像形变，根据图像特征点确定图像变换关系，再利用两凝胶图像间蛋白点的坐标确定相似度。凝胶图像间蛋白点自动匹配的精度受背景亮度、图像形变和蛋白点密集度等因素影响，而目前蛋白点匹配方法通常仅考虑蛋白点平均灰度和位置等简单特征信息，匹配精度不理想，有待改进。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种基于蛋白点多维特征的两凝胶图像间蛋白点匹配方法。采用蛋白点的多维特征进行两凝胶图像间蛋白点粗匹配，相对传统方法，充分利用蛋白点本身多维特征信息，提高蛋白点粗匹配的精度，从而有效地保障了后续两凝胶图像间蛋白点精匹配的精度。
[0005]本发明是这样来实现的，它包括以下主要步骤:
(1)凝胶图像蛋白点检测与量化；
(2)两凝胶图像归一化；
(3)蛋白点多维特征提取；
(4)基于多维特征匹配的两凝胶图像间蛋白点粗匹配；
(5)两凝胶图像间蛋白点精匹配。
[0006]从归一化处理后的凝胶图像提取蛋白点多维特征信息，利用蛋白点的多维特征完成两凝胶图像间蛋白点粗匹配。
[0007]原理是:首先利用标记分水岭方法分别对两凝胶图像进行蛋白点检测与量化，得到蛋白点的坐标和范围(边缘点集)等信息；然后对两幅凝胶图像的灰度与几何进行归一化，确定两凝胶图像间的变换关系，并根据归一化后的凝胶图像和蛋白点信息，计算蛋白点坐标、面积、深度和饱和度等多个特征的归一化值；其次对两凝胶图像间的蛋白点多维特征采用BBF(Best Bin First)配准算法进行匹配，并对匹配结果采用RANSAC(RANdom SAmpleConsensus)算法剔除误匹配点对，完成蛋白点粗匹配；最后将粗匹配蛋白点对作为基准点对，确定两凝胶图像间坐标变换关系，将一幅凝胶图像中的蛋白点映射到另一幅图像中，根据蛋白点的坐标相似性完成蛋白点精匹配。
[0008]本发明的优点是:从归一化处理后的凝胶图像提取蛋白点多维特征信息，利用蛋白点的多维特征完成两凝胶图像间蛋白点粗匹配，具有匹配精度高和误匹配率低的优点，有效地保障了后续精匹配的精度。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1为本发明的工作流程图。
[0010]图2为图像几何归一化中外接矩形获取示意图，其中國为对齐后的图像画为图像为外接矩形。
【具体实施方式】
[0011]本发明采用如图1所示的基于蛋白点多维特征的两凝胶图像间蛋白点匹配方法流程图来实现两凝胶图像间蛋白点的匹配，其具体实施步骤如下:
1、凝胶图像蛋白点检测与量化
本发明利用标记分水岭方法分别对图像2和图像S进行蛋白点检测，得到图像3的蛋白点集<img/ >和图像￡的蛋白点集<img/ >其中沁和沁分别为图像^4
和i;检测到的蛋白点数量，每个蛋白点包括坐标和范围(边缘点集)等信息。
[0012]2、两凝胶图像归一化
I)灰度归一化，分别计算图像2和5中像素的均值E和方差对图像中所有像素的
灰度值按下式进打归一化处理，
【权利要求】
1.基于蛋白点多维特征的两凝胶图像间蛋白点匹配方法，其特征在于包括以下方法步骤: 1)凝胶图像蛋白点检测与量化； 2)两凝胶图像归一化； 3)蛋白点多维特征提取； 4)基于多维特征匹配的两凝胶图像间蛋白点粗匹配； 5)两凝胶图像间蛋白点精匹配。
2.根据权利要求1所述的一种基于蛋白点多维特征的两凝胶图像间蛋白点匹配方法，其特征在于:从归一化处理后的凝胶图像提取蛋白点多维特征信息，利用蛋白点的多维特征完成两凝胶图像间蛋白点粗匹配。
【文档编号】G06F19/18GK103761454SQ201410030251
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2014年1月23日 优先权日:2014年1月23日
【发明者】熊邦书, 张郝东, 欧巧凤 申请人:南昌航空大学