江西省自然科学基金(20114BAB201036)
- 作品数：9 被引量：9H指数：2
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- 相关领域：自动化与计算机技术医药卫生生物学更多>>
- 基于CUDA的蛋白质点检测快速实现方法被引量：1
- 2016年
- 为提高蛋白质点检测的效率,利用图像处理单元(GPU)在并行计算和内存管理方面的优势,提出一种基于CUDA的蛋白质点检测快速实现方法。首先,对蛋白质点检测算法中最耗时的图像预处理、蛋白质点粗检测和重叠蛋白质点分割三部分进行并行化设计;然后,根据CUDA单指令多线程的执行方式对数据空间进行二维分块,利用共享寄存器和二维纹理内存的内存管理措施实现了蛋白质点快速检测。通过本文方法与中央处理器(CPU)串行方法进行真实凝胶图像的检测对比实验,结果表明,本文方法的执行效率明显高于CPU串行方法,并且随着图像大小的增加,效率也随之提高,对于2 048×2 048大小的图像数据,CPU串行实现时间为52 641ms,GPU则为4 384ms,效率提高了11倍。
- 熊邦书叶毅嘉欧巧凤张郝东
- 关键词：CUDA并行处理内存管理
- 基于top-hat变换与形状特征的蛋白点检测被引量：1
- 2015年
- 针对凝胶图像中蛋白质点检测存在弱蛋白质点漏检和重叠蛋白质点难分离的问题,提出了一种基于top-hat变换与形状特征的弱重叠蛋白质点检测算法。采用top-hat变换算法增强弱蛋白质点区域;采用标记控制分水岭法进行粗检测,提取蛋白质点的初始轮廓;根据蛋白质形状特征,自适应设定阈值提取蛋白质点形状标记,并利用提取的标记计算形状距离图;采用基于形状距离的分水岭方法,分离重叠蛋白质点。通过不同类型真实凝胶图像的蛋白质点检测实验,结果表明,该算法具有较高的检测精度和重叠蛋白质点分离率,而且对质量不好的凝胶图像也有较好的检测效果。
- 熊邦书黄周伟余磊张郝东
- 关键词：TOP-HAT变换
- 基于灰度分层和几何分块的蛋白质点匹配算法被引量：1
- 2014年
- 针对二维电泳凝胶图像匹配过程中,由于图像局部非线性形变导致的伪匹配和漏匹配问题,本文提出了一种结合灰度分层和几何分块的自动匹配算法。首先,依据灰度和几何位置对蛋白质点进行分组,采用形状上下文特征,结合归一化互相关法对蛋白质点进行粗匹配;然后,以粗匹配结果作为标记特征点,采用几何相似性准则,对未匹配点进行精确匹配;最后,采用局部仿射变换模型,验证匹配的正确性,去除伪匹配和漏匹配。通过对不同来源的凝胶图像进行匹配实验,结果表明本算法能有效解决蛋白质点匹配中的伪匹配和漏匹配问题,可获得更为精确的匹配结果。
- 唐浩熊邦书欧巧凤李俊
- 关键词：形状上下文
- 基于相似度图的凝胶图像间蛋白点特征分析
- 2015年
- 针对现有凝胶图像间蛋白点匹配方法在选择特征时,没有直观和统一标准的问题,本文提出了基于相似度图的蛋白点特征分析方法。首先给出相似度图的定义和生成方法;其次利用相似度图法分析坐标相似度、形状上下文相似度和形态参数相似度等5种常用特征的特点及优劣;最后根据特征分析结果提出一种多特征综合利用的乘积法,相比均值法具有更好的匹配效果。为验证相似度图和多特征综合乘积法的有效性,开展了多种图源的凝胶图像蛋白点匹配实验,结果表明,相似度图能够直观、有效地反映蛋白点特征的匹配性能,对多特征的选择和综合利用具有很好的指导意义。
- 熊邦书张郝东欧巧凤叶毅嘉
- 基于区域SIFT特征的凝胶图像间蛋白点匹配算法被引量：1
- 2015年
- 针对传统匹配算法对旋转和扭曲图像匹配效果不佳的问题,提出一种基于蛋白点区域SIFT(Sale Invariant Feature Transform)特征的凝胶图像间蛋白点匹配算法。首先,提取蛋白点区域SIFT特征;然后,根据SIFT特征实现蛋白点粗匹配,并采用RANSAC(Random Sample Consensu)方法剔除误匹配特征点;最后,通过计算粗匹配点集之间的TPS(Thin Plate Spline)变换关系,采用几何相关法完成蛋白点间的精匹配。通过对国际凝胶图和Bio-Rad公司测试图等不同图源的凝胶图像进行蛋白点匹配实验,结果表明,该算法具有较高的匹配精度,其匹配误差小于2.2%,对旋转和扭曲图像同样具有良好的鲁棒性。
- 熊邦书黄继昆欧巧凤黄周伟
- 关键词：SIFT特征
- 基于2DGE图像先验的蛋白质点检测方法
- 2015年
- 各种改进的分水岭变换是目前应用最广的二维凝胶电泳(2DGE)图像蛋白质点分割算法。其中标记控制分水岭分割效果较好,但由于忽略了蛋白质点大小和形状,导致外标记落在部分蛋白质点区域内而无法正确分割。针对该问题,提出一种结合2DGE先验的分水岭分割方法。首先,根据2DGE图像蛋白质点中心灰度极小先验提取中心标记,并通过中心标记膨胀提取距离标记;然后,根据2DGE图像背景灰度极大先验,在距离标记划分的区块内提取原始2DGE图的局部自然分区标记,并对二者进行融合优化,获得最佳背景标记;最后在梯度图像各区块内进行分水岭变换,提取蛋白质点边缘。通过对四组真实扫描2DGE图像进行实验,结果表明,该方法明显改善了蛋白质点边缘检测正确率。
- 欧巧凤张会生熊邦书李立欣
- 关键词：二维凝胶电泳图像分割数据融合
- 二维凝胶图像一致蛋白质点集提取方法
- 2014年
- 针对凝胶图像间蛋白质点人工比对工作量大和易出错的问题,提出一种基于粗配准—精匹配的一致蛋白质点集自动提取方法。根据凝胶图像的SIFT特征匹配结果对凝胶图像进行粗配准;采用标记分水岭方法进行点检测;再根据蛋白质点的距离相似度和灰度相似度进行双向匹配,提取一致蛋白质点集。通过对多种不同来源的凝胶图像进行实验,提取一致蛋白质点集的正确率高于97%。结果表明,该方法在具有缩放、旋转、亮度和噪声差异的凝胶图像中提取一致蛋白质点集都具有较好的稳定性。
- 欧巧凤张会生熊邦书李立欣
- 关键词：SIFT特征图像配准
- 基于分层策略的凝胶图像间蛋白点匹配算法被引量：4
- 2012年
- 凝胶图像间蛋白点比对分析是蛋白质组学研究的重要方法,针对凝胶图像间蛋白点人工比对工作量大和易出错等问题,提出一种基于分层策略的凝胶图像间蛋白点自动匹配算法。首先将每张凝胶图像中的蛋白点按不同灰度等级划分到对应层级中;然后根据蛋白点的灰度相关性,采用归一化互相关法对各层级蛋白点进行粗匹配;最后以粗匹配蛋白点点对作为标记特征点,采用几何相关法和相似性准则,实现蛋白点间的精确匹配。通过对国际凝胶图和Bio-Rad公司测试图等不同图源的凝胶图像进行蛋白点匹配实验,结果表明,该算法具有较高的匹配精度,其匹配误差小于4%,对不同来源和不同图像形变的凝胶图像都具有较好的稳定性。
- 熊邦书陈乐平欧巧凤张超
- 关键词：灰度相关
- 基于形状特征的重叠蛋白质点分离算法被引量：2
- 2013年
- 针对凝胶图像制作过程中会产生蛋白质点重叠和堆聚的问题,提出一种基于形状特征的凝胶图像重叠蛋白质点自动分离算法。首先,采用内外标记分水岭法进行粗检测,提取蛋白质点的初始轮廓;其次,结合极小值深度和形状特征信息自适应设定阈值提取形状标记,并利用提取的形状标记计算形状距离图;然后,采用形态学极小值强加技术,将形状标记强制为形状距离图的极小值;最后,再次采用分水岭法对修改后的形状距离图进行图像分割,实现重叠蛋白质点的精确分离。通过对合成凝胶图像和不同类型的真实凝胶图像进行实验,结果表明,与其它的分水岭改进算法相比,该算法具有较高的重叠蛋白质点正确分离率,其误差小于6%,同时能够获得更为理想的重叠蛋白质点分离效果。
- 熊邦书李俊欧巧凤唐浩
