【摘要】：在分子生物学和生物化学领域，凝胶电泳技术已经成为不可缺少的技术之一。凝胶电泳可以使带电质点在电场中向与其电荷相反的电极泳动。在生命科学实验中，技术人员可以通过凝胶电泳技术来分析、纯化和鉴定生物实验样品，该技术现已成为分析DNA、RNA的首选方法。
数字图像处理技术已经在很多领域发挥着独特的优势，近几年来，尤其是在生物大分子方面，人们用肉眼观测不明显的图像时，可以通过计算机图像处理技术、利用生物科学与计算机技术相结合，得到更准确的数据结果。计算机技术及网络技术的发展，使操作人员更方便的控制电泳，并得到更加精确的电泳分析结果。其应用领域越来越广泛，现已成为生物大分子研究领域不可缺少的技术。
本文详细研究了凝胶电泳的原理和相关应用，以及凝胶电泳的生化实验步骤。为了利用凝胶电泳图像计算得出DNA样品的分子量和光密度值，首先，对读取的图像进行预处理，利用分段线性变换的图像增强方法和阈值收缩去噪算法将图像增强，通过阈值分割方法选取泳道范围；其次，绘制不同泳道的灰度值曲线图，同时提取每个曲线图的波峰与波谷，从而对图像中标定条带的灰度值进行分析与计算，并根据标准条带计算出其它条带的分子量与光密度值；最后，将相关信息及结果存入指定的数据库表格中。并通过Media Cybernetics公司研发的专业图像分析软件Pro-gel Analyzer验证了本系统的实验结果。本课题以Windows系统作为研究环境，基于Visual C++开发平台编写程序，设计并实现了电泳仪分析软件系统。
本文主要完成了以下几方面的工作：
(1)在凝胶电泳的生化实验之后，需要将得到的胶体放到紫外灯下进行拍摄，图片在采集过程中难免会掺杂进噪声，所以本课题中的DNA凝胶图片必须进行预处理。针对本课题中电泳图像的目标和背景相差较大的特点，首先采用分段线性变换算法进行图像增强，然后通过小波阈值收缩变换对图像进行去噪。本文采取的方法在图像增强和去噪中取得了比较满意的效果。
(2)主要研究了数字图像处理技术在DNA凝胶电泳图像分析上的应用，完成对泳道的确定、条带的确定，进而计算得到每条泳道中DNA样本的分子量以及光密度值。绘制不同泳道内灰度值的曲线图，同时提取每个曲线图的波峰与波谷，将数据存入到数据库中，从而对图像中标定条带的灰度值以及积分面积进行计算与分析。
(3)根据电泳迁移率与分子量的已知关系，计算得出分子量；基于光学的理论，推导出光密度值和灰度值之间的关系，然后根据在图像中获取的灰度值计算光密度值。最后将相关信息及结果存入指定的数据库中。
西域优选现货
