刘天弼, 冯 瑞

（复旦大学 计算机科学技术学院, 上海 201203）

0 引 言

基因芯片与第二代DNA测序是两种重要的高通量基因组学研究技术[1]. 要想准确快速地读取高通量基因芯片的数据, 需要准确地拍摄到芯片图像. 第二代DNA基因测序是通过对基因芯片拍摄图片, 再对图像进行扫描读取碱基序列. 因此, 测序仪对基因芯片拍摄出高质量的图片是测序过程中碱基识别的重要前提. 在拍摄图像的分辨率已经确定的情况下, 单个芯片单元所占的像素数越少, 则整张图像包含的单元越多, 测序的通量就越高. 然而, 要准确地读取基因芯片上的信息，需要拍摄的芯片单元处于非常准确的位置, 对于仅占少量像素的芯片单元而言, 少量的位置偏差就会对信息的读取造成很大的影响. 因此, 将拍摄的视场与芯片位置精准对齐, 对提高第二代基因测序技术的准确度和通量都具有十分重要的意义.

要对基因芯片拍摄出理想的图片, 需要每个芯片单元都有固定的位置坐标. 摄像仪拍摄的图片,反映的是当前视场的位置信息；而计算当前视场与芯片位置之间的偏差, 可视为当前拍摄图片与理想情况下拍摄的图片之间的图像配准问题.

1 图像配准技术研究

图像配准技术种类繁多, 通常每一种配准技术都是针对某一具体场景而设计的, 不同的应用环境要综合各方面的因素来选取相应的图像配准技术.

传统的图像配准算法主要分为基于灰度的……