第8卷第1期 智能系统学报 Vol.8 No.1 2013年2月 CAAI Transactions on Intelligent Systems Feh.2013 D0I:10.3969/j.issn.1673-4785.201207015 网络出版地址：http://ww.cnki.net/kems/detail/23.1538.TP.20130125.1524.011.html 采用最小误差阈值分割算法的基因芯片图像分析 尹宁，刘富，张玉 (吉林大学道信工程学院，吉林长春130025) 摘要：为了能够较好地处理芯片图像，尽可能准确地提取出描述基因样点的数据信息，采用了最小误差阈值的分 割算法.该方法在假设目标和背景的分布服从混合正态分布的前提下，设定了最小误差分类目标函数，通过求得使 目标函数值最小的最佳分割阈值，实现基因样点和背景图像的分割.针对分割出来的基因样点图像提取特征数据， 最后对这些数据进行聚类分析，进而对实验样点进行分类.在实验中应用该方法分析了2组基因芯片图像，基因样 点的分类效果较好，验证了该基因芯片分析方法的可行性. 关键词：基因芯片图像；图像分析；最小误差阈值分割：聚类分析 中图分类号：TP391.41文献标志码：A文章编号：16734785(2013)01002805 Image analysis of gene chip using minimum error threshold segmentation algorithm YIN Ning,LIU Fu,ZHANG Yu (College of Communication Engineering,Jilin University,Changchun 130025,China) Abstract:In order to analyze gene chip image better,along with extract the data information as accurately as possi- ble,to describe the gene sample,this research paper proposes to implement a minimum error threshold segmenta- tion method.Based on the assumption that the distributions of object and background are governed by a mixture normal distribution,this method sets an objective function of minimum error classification.This method also allows for the implementation of the segmentation between gene sample and background image through calculating the opti- mal segmentation threshold by minimizing the objective function.Next,the feature data from the segment of gene sample image was extracted and a clustering analysis with the data was done to realize the successful classification of the experimental samples.The study examined two groups of gene chip images and analyzed them by using this method in the experiment.The results show that the classification result was better and the feasibility of the analysis method was verified. Keywords:gene chip image;image analysis;minimum error threshold segmentation method;cluster analysis 随着人类基因组计划(human genome project)处理与分析软件.而国内成型的软件产品不多，主要 的提出以及实施"，很多生物信息学的相关技术得软件技术都被国外大型软件公司掌握，如Bluefuse、 到了飞速的发展.特别是基因芯片技术由于其强大 GenePix、ScanAlyze、QuantArray等.这些软件对芯片 的基因组信息分析功能，应用于生物科学的众多领 图像的处理与分析或者采用手工、半自动的样点定 域，成为许多研究机构研究的重点.在过去几年中， 位方法，或者将样点的形状假定为圆形；由于实际的 国外已经出现了一批商业或科研用的基因芯片图像 样点图像很少完全是圆形，有的呈现椭圆形，有的呈 现空心形，因此这些商用软件读取信号的准确率并 收稿日期：2012-0703.网络出版日期：201301-25. 基金项目：吉林省科技发展计划资助项目(10100505). 不非常可靠. 通信作者：刘富.E-mail:liufu@ju.e.cn 由于基因芯片图像容易受到制备和扫描过程中