数字液滴PCR图像的荧光信息提取

学术精汇

作者：

李姗姗1 2 3 王子超1 2 于成壮1 2 魏春阳1 2 李军委*4

作者单位：

1. 河北工业大学机械工程学院2. 河北省智能传感与人机融合重点实验室3. 电工装备可靠性与智能化国家重点实验室4. 河北工业大学生物物理研究所

摘要：

针对数字液滴聚合酶链式反应（droplet digital Polymerase Chain Reaction，ddPCR）核酸检测中数字聚合酶链式反应由液滴数量多、尺寸小、排列紧密、荧光强度不均匀而导致的液滴难以计数问题，提出一种图像处理方法，基于灰度遍历法采集图像的信息，通过微分分析法对液滴进行分类和计数，可准确采集ddPCR实验的图像信息。通过卷积算法去除图像中的噪声，使用灰度分布均衡化法增强图像的对比度。以灰度遍历的方式将图像在逐个阈值下二值化，并以几何条件为限制统计液滴数量。通过微分分析法对数据进行分析，得出荧光液滴与全部液滴的计数结果。在以人类gDNA（genomic DNA）为检测样本的ddPCR实验中，该算法的平均检测准确率为99.36%，与商用仪器算法和同类算法相比分别提高了2.24%，2.53%。该方法为ddPCR实验提供了可靠的检测结果，可更好地适用于ddPCR实验。

关键词：

荧光斑点检测数字液滴PCR核酸检测图像处理图像分析

刊期：

2022，7（30）

所属栏目：

信息科学

分类号：

TH79

DOI：

10. 37188/OPE. 20223007. 0821

页数：

页码：

821-829

来源期刊

光学精密工程