[发明专利]一种染色体图像拼接方法及染色体核型分析方法

说明书

本发明公开一种染色体图像拼接方法及染色体核型分析方法，染色体图像拼接方法包括：读入两条不同染色体的图像，将各染色体片段分割出来，对齐不同染色体片段的切割面，根据切割面将不同染色体连接起来，再用自编码网络对连接后的染色体进行重构，重构后复原非连接区域的染色体，得到拼接后的染色体。与现有技术相比，本发明通过神经网络和图像处理方法对染色体图像进行拼接处理，能快速形成异常染色体参考图像，辅助医生进行异常类型判断，从而降低医生的诊断难度，提高诊断的准确性。

技术领域

本发明涉及染色体分析技术领域，特别是涉及一种染色体图像拼接方法及染色体核型分析方法。

背景技术

人类染色体作为遗传物质的载体，其在结构上的变异会导致某些疾病产生，所以染色体核型分析对于某些疾病的诊断具有重要意义。通常而言，人类染色体由22对常染色体以及X，Y性染色体组成，而异常染色体则由不同类型的正常染色体上的片段发生了交换、缺失和重复等等情况所导致，因此染色体异常情况数量巨大，种类繁多的异常情况，大大增加了医生的诊断难度。

前面的叙述在于提供一般的背景信息，并不一定构成现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能辅助医生进行异常类型判断，降低医生的诊断难度的染色体图像拼接方法及染色体核型分析方法。

本发明提供一种染色体图像拼接方法，包括：读入两条不同的均具有异常位点的染色体的图像，将各染色体片段分割出来，分割线经过异常位点，对齐不同染色体片段的切割面，根据切割面将不同染色体连接起来，再用自编码网络对连接后的染色体进行重构，重构后复原非连接区域的染色体，得到拼接后的染色体。

本发明还提供一种染色体图像拼接方法，包括如下步骤：

S1、读入染色体图像，读入拍摄的两条不同染色体的图像，各染色体均具有异常位点；

S2、染色体片段分割，利用分别经过两条染色体异常位点的两切割线对该两条染色体进行切割，形成四个染色体片段；

S3、染色体片段对齐，旋转每个染色体片段使切割线与水平线平行，然后选择需要进行拼接的两个染色体片段，将该两个染色体片段的切割线进行对齐，使两切割面宽度相等；

S4、染色体片段连接，将对齐后的两染色体片段连接起来，得到一条新染色体图像L，原切割线形成连接线；

S5、自编码网络重构，以连接线为中轴线，确定上下N个像素范围的矩形区域，再将新染色体图像输入自编码网络中，得到重构后的染色体图像P；

S6、非连接区域还原，将重构后的染色体图像P，除矩形区域外的所有像素点的像素值还原为染色体图像L上的像素值，得到拼接后的染色体图像。

进一步地，步骤S3中，旋转每个染色体片段使切割线与水平线平行包括：计算染色体片段切割线上的点的斜率k，再根据斜率k计算切割线与水平线的角度d，最后以染色体片段切割线上所有点的中心为旋转中心，旋转角度为角度d，进行旋转操作。

进一步地，步骤S3中，将该两个染色体片段的切割线进行对齐包括：分别计算两染色体片段的切割线的染色体宽度，计算方法为求切面上像素值不为255的第一个像素点和最后一个像素点之间的距离；取其中一宽度做为基准值，对另一染色体片段进行宽度上的尺寸缩放，使得缩放后两染色体片段的切割面的宽度相等。

进一步地，步骤S5中，N=5。

进一步地，步骤S6中，非连接区域还原包括如下步骤：

S61、将重构染色体图片P中非矩形区域中的像素点的像素值置为0；

S62、将染色体图片L中矩形区域中的像素点的像素值置为0；