吴 坚 赵 挺 谭映军 李莹辉 郑筱祥，*

1（浙江大学生物医学工程与仪器科学学院，生物医学工程教育部重点实验室，浙江省心脑血管

检测技术与药效评价重点实验室，杭州 310027）2（浙江大学求是高等研究院，杭州 310027）3（中国航天员科研训练中心，航天医学基础与应用国家重点实验室，北京 100094）

引言

随着显微镜和信息处理技术的发展，越来越多的科技工作者使用高性能荧光显微镜（LSCM、双光子、TRIFM等）观察亚细胞结构成分（蛋白质囊泡、染色体、微丝等）及其动力学特性（囊泡迁移、融合、有丝分裂等），得到海量的图像数据［1-6］。人工处理这些数据不仅工作十分繁琐，同时受到成像质量不高、观察对象特征复杂、人工诊断主观性较强、观察者视觉疲劳等因素的影响，分析结果往往假阳性率和假阴性率高，所以借助图像处理与分析技术提供客观的定量数据，帮助量化并验证所观察到的生命过程，就显得尤为必要［7-11］。特别是在蛋白质组学、功能性基因组学和药物筛选等生物学研究领域，自动分析处理高通量数据具有重要意义［12-13］。

生物显微图像处理首先要解决的是自动准确检测观察对象，例如解释复杂的细胞显型常常需要知道特定细胞器在细胞中的位置、数量、聚集度等参数［14］；利用共聚焦显微镜观察得到的细胞图像进行计算机三维重构，依赖准确检测亚细胞结构成分［15］；活细胞序列成像中，追踪特定分子探针标记的亚细胞目标，需要在每帧图像中确定追踪对象的准确位置［16-18］。……