法医DNA检测平台光谱校正中荧光信号噪声的去除方法
2015-01-21赵怡鹤贾二惠贾亮亮
机电产品开发与创新 2015年5期
关键词:信号
赵怡鹤,张 涛,李 彬,贾二惠,贾亮亮
(公安部第一研究所,北京 100044)
0 引言
法医DNA 检测平台数据预处理技术,是将自主研发的法医DNA 检测平台硬件系统采集的荧光光谱数据,处理后生成DNA 分型软件可用的数据。包括空间校正、光谱校正、STR 数据处理技术。
光谱校正的目的是解决四(五)色荧光串扰问题。由于目前用于碱基识别的染料受激光激发后光谱范围都比较宽,染料空间到光谱空间不是一一映射关系,不能直接用光谱空间来分辨四(五)种染料。为实现对DNA 样品检测信号的特异性分析,在使用法医DNA 检测平台进行STR 检测之前首先要进行光谱校正处理[1],建立染料空间到光谱空间的映射关系,即荧光染料光谱分布矩阵,达到染料分开与碱基识别的目的[2]。
处理器光谱校正中的数据处理技术涉及了滤噪、基线调整、峰值识别和归一化。其中噪声的滤除是极其重要的一环。当前最常用的滤波方法有中值滤波、高斯滤波、FRI 滤波、小波(WAVELET)滤波等方法[3]。本文首先对比了小波阈值去噪法和FRI 滤波去噪法对DNA 荧光信号的去噪效果,证明了小波去噪效果优于一般FRI去噪方法。随后介绍了参数优化后的DNA 荧光信号小波阈值去噪方法。最后,通过与法医鉴定实验室常用的国外法医DNA 遗传分析仪光谱校正结果的对比,验证了算法的有效性,可满足法医鉴定实验室的要求。
1 小波阈值去噪算法原理与实现
小波去噪的主要方法有小波变换模极大去噪,基于各尺度下小波系数相关性去噪,小波阈值去噪等[4]。……
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