Алгоритмы коррекции неравномерности освещения в изображениях системы параллельного секвенирования ДНК
Автор: В.В. Манойлов, А.Г. Бородинов, А.И. Петров, И.В. Заруцкий, А.С. Сараев, В.Е. Курочкин
Журнал: Компьютерная оптика @computer-optics
Рубрика: Обработка изображений, распознавание образов
Статья в выпуске: 1 т.50, 2026 года.
Бесплатный доступ
Неравномерное освещение, возникающее на изображениях, полученных во время проведения экспериментов по анализу нуклеиновых кислот в реакционной ячейке системы параллельного секвенирования «Нанофор СПС», приводит к появлению смещения яркости, которое искажает интенсивность и затрудняет количественную оценку флуоресцентных сигналов. Неравномерное освещение может привести к тому, что интенсивность объекта в одной области поля зрения будет измеряться иначе, чем интенсивность объекта с равной концентрацией флуорофора в другой области поля зрения. В работе описываются методы коррекции аддитивной и мультипликативной составляющих факторов, которые искажают регистрируемые изображения. Приводятся результаты исследований по оценке параметров алгоритмов корректировки. В качестве критерия сравнения различных параметров алгоритмов коррекции неравномерного освещения используется количество фрагментов нуклеиновых кислот, которое выбирается программой, осуществляющей сборку целого генома из отдельных его частей. Чем больше таких фрагментов, тем меньше ошибок в результатах построения генома.
Коррекция фона, секвенирование, обработка изображений, информационные оптические технологии
Короткий адрес: https://sciup.org/140314076
IDR: 140314076 | DOI: 10.18287/COJ1691
Algorithms for correcting uneven lighting in images of parallel DNA sequencing systems
The uneven illumination that occurs in the images obtained during experiments on the analysis of nucleic acids in the flow cell of the parallel sequencing system "Nanofor SPS" leads to the appearance of bias, which distorts the intensity and makes it difficult to quantify the fluorescent signals. Uneven lighting can cause the intensity of an object in one area of the visual field to be measured differently from the intensity of an object with an equal concentration of fluorophore in another area of the visual field. The paper describes methods for correcting the additive and multiplicative components of factors that distort the measured images. The results of research on the evaluation of parameters of correction algorithms are presented. The number of fragments of nucleic acids is used as a criterion for comparing various parameters of algorithms for correcting uneven lighting, which is selected by a program that assembles the whole genome from its individual parts. The more such fragments there are, the fewer errors there are in the results of genome construction.
