KR100921752B1 - Apparatus for analyzing DNA fingerprint image and method therefor - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유전자 지문영상 분석장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 특히 컴퓨터 영상처리 기술을 이용하여 유전자들의 정보를 검출하여 분석하는 유전자 지문영상 분석장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a genetic fingerprint image analysis apparatus and a method thereof, and more particularly, to a genetic fingerprint image analysis apparatus and method for detecting and analyzing information of genes using computer image processing technology.

본 발명은 유전자 지문영상 분석장치에 있어서, DNA샘플의 유전자 정보를 증폭시켜 DNA를 추출하는 추출부; 추출부를 통해 추출된 DNA로 자외선을 조사하는 자외선 조사부; 자외선 조사부를 통해 자외선이 조사된 DNA로부터 유전자 지문영상을 획득하는 영상획득부; 유전자 지문영상으로부터 DNA정량을 확인하는 분광 광도계; 유전자 지문영상을 분석하여 기울어짐 현상을 교정하고, 이진화시키는 영상분석부; 영상분석부의 분석결과를 출력하는 출력부; 및 추출부, 자외선 조사부, 영상획득부, 분광 광도계, 영상분석부 및 출력부를 제어하는 제어부; 를 포함한다.The present invention provides a device for analyzing a genetic fingerprint image, comprising: an extractor extracting DNA by amplifying gene information of a DNA sample; An ultraviolet irradiation unit for irradiating ultraviolet rays with DNA extracted through the extraction unit; An image acquisition unit for obtaining a gene fingerprint image from DNA irradiated with ultraviolet rays through an ultraviolet irradiation unit; A spectrophotometer for identifying DNA quantification from genetic fingerprint images; An image analyzer for correcting the skewing phenomenon and binarizing the genetic fingerprint image; An output unit for outputting an analysis result of the image analyzer; And a control unit which controls an extraction unit, an ultraviolet irradiation unit, an image acquisition unit, a spectrophotometer, an image analyzer, and an output unit. It includes.

본 발명에 따르면, 컴퓨터 영상처리 기술을 이용하여 유전자 지문영상을 획득하고, 유전자 지문영상의 인식을 위한 전기영동시 발생하는 왜곡현상을 보정하는 효과가 있다.According to the present invention, there is an effect of obtaining a genetic fingerprint image by using computer image processing technology, and correcting the distortion phenomenon generated during electrophoresis for the recognition of the genetic fingerprint image.

유전자 지문영상, 왜곡현상, 교정, 이진화 Genetic Fingerprint Imaging, Distortion, Correction, Binarization

Description

유전자 지문영상 분석장치 및 그 방법{Apparatus for analyzing DNA fingerprint image and method therefor}Apparatus for analyzing DNA fingerprint image and method therefor}

본 발명은 유전자 지문영상 분석장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 특히 컴퓨터 영상처리 기술을 이용하여 유전자들의 정보를 검출하여 분석하는 유전자 지문영상 분석장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a genetic fingerprint image analysis apparatus and a method thereof, and more particularly, to a genetic fingerprint image analysis apparatus and method for detecting and analyzing information of genes using computer image processing technology.

유전자 지문영상에서 유전자들의 정보를 검출하는 것은 그 자체로도 상당한 가치가 있을 뿐만 아니라, 이 데이터를 분석하여 가공하면 생명공학에서 필요한 더 많은 생물학적인 정보를 얻어 낼 수 있다.Detecting the information of genes in gene fingerprint images is of considerable value in and of itself, and analyzing and processing this data can yield more biological information needed by biotechnology.

종래, 유전자 지문영상의 분석에 대한 기술은 대한민국 공개특허 제10-2002-0079035호 '유전자 지문을 검사하는 방법'이외에 다수 출원 및 공개된 상태이다.Conventionally, a technique for analyzing a genetic fingerprint image has been published and published in a number of applications other than the Republic of Korea Patent Publication No. 10-2002-0079035 'method for examining the genetic fingerprint'.

상기 유전자 지문을 검사하는 방법은 외이도 분비물로부터 DNA를 추출하는 단계; 상기의 DNA 샘플에 PCR을 수행하는 단계; 및 상기의 증폭된 DNA 절편을 분리하는 단계를 포함한다.The genetic fingerprinting method may include extracting DNA from the ear canal secretion; Performing PCR on the DNA sample; And separating the amplified DNA fragments.

DNA와 RNA, 그리고 단백질과 같이 생명의 본체를 이루는 분자들에 대한 연구는 그 중요성에 기인하여 더욱더 활발히 진행되고 있고, 이제까지 밝혀지지 않았던 분자들의 구조들이 실험을 통해 급속도로 밝혀지고 있다. 이렇게 실험을 통해 밝혀진 분자들의 구조 데이터들은 체계적으로 데이터베이스로 구축되고 있고, 앞으로 더욱 더 많은 분자 구조 데이터들이 데이터베이스화될 것이다.Research into the molecules that make up the body of life, such as DNA, RNA, and proteins, is proceeding more and more actively due to its importance, and the structures of molecules that have not been revealed until now are rapidly revealed through experiments. The structural data of molecules revealed through this experiment are being systematically constructed in database, and more and more molecular structure data will be databased in the future.

하지만, 아직까지는 유전자 지문 정보획득에 있어 수작업으로 정보를 획득하고 이를 컴퓨터에 직접 저장하는 방법을 취하고 있다. 이는 유전자 지문정보를 획득하는 주체의 전문성 여부 및 개인별 정보취득환경의 변화에 따라 균일하지 않은 문제점이 있었다.However, until now, the method of acquiring the information of the genetic fingerprint information has been manually obtained and stored directly on the computer. This is a problem that is not uniform, depending on the professionalism of the subject to obtain genetic fingerprint information and changes in the individual information acquisition environment.

본 발명의 목적은, 컴퓨터 영상처리 기술을 이용하여 유전자 지문영상을 획득할 수 있는 유전자 지문영상 분석장치 및 그 방법을 제공함에 있다.Disclosure of Invention An object of the present invention is to provide a genetic fingerprint image analysis device and method for acquiring a genetic fingerprint image using computer image processing technology.

또한 본 발명의 다른 목적은, 유전자 지문영상의 인식을 위한 전기영동시 발생하는 왜곡현상을 보정하는 유전자 지문영상 분석장치 및 그 방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide an apparatus and method for analyzing a genetic fingerprint image for correcting distortion occurring during electrophoresis for recognition of a genetic fingerprint image.

그리고 본 발명의 또 다른 목적은, 스미어(smear)현상에 무관한 유전자 지문 영상의 인식을 위해 레인(lane)별로 이진화시키는 유전자 지문영상 분석장치 및 그 방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a genetic fingerprint image analysis apparatus and method for binarizing each lane for recognition of a genetic fingerprint image irrelevant to a smear phenomenon.

유전자 지문영상 분석장치에 있어서, DNA샘플의 유전자 정보를 증폭시켜 DNA를 추출하는 추출부; 상기 추출부를 통해 추출된 DNA로 자외선을 조사하는 자외선 조사부; 상기 자외선 조사부를 통해 자외선이 조사된 DNA로부터 유전자 지문영상을 획득하는 영상획득부; 상기 유전자 지문영상으로부터 DNA정량을 확인하는 분광 광도계; 상기 유전자 지문영상을 분석하여 기울어짐 현상을 교정하고, 이진화시키는 영상분석부; 상기 영상분석부의 분석결과를 출력하는 출력부; 및 상기 추출부, 자외선 조사부, 영상획득부, 분광 광도계, 영상분석부 및 출력부를 제어하는 제어부; 를 포함한다.An apparatus for analyzing a genetic fingerprint image, the apparatus comprising: an extraction unit configured to extract DNA by amplifying gene information of a DNA sample; An ultraviolet irradiation unit for irradiating ultraviolet rays with DNA extracted through the extraction unit; An image acquisition unit for obtaining a gene fingerprint image from DNA irradiated with ultraviolet rays through the ultraviolet irradiation unit; A spectrophotometer for identifying DNA quantification from the genetic fingerprint image; An image analyzer for analyzing the genetic fingerprint image to correct tilting and binarization; An output unit for outputting an analysis result of the image analyzer; And a control unit controlling the extraction unit, the ultraviolet irradiation unit, the image acquisition unit, the spectrophotometer, the image analyzer and the output unit. It includes.

한편, 유전자 지문영상 분석방법에 있어서, (a) 유전자 지문영상 분석장치의 제어부가 추출부를 통해 DNA샘플의 유전자 정보를 증폭시켜 DNA를 추출하는 단계; (b) 상기 제어부가 상기 추출된 DNA로 전기영동시키는 단계; (c) 상기 제어부가 자외선 조사부를 통해 상기 추출부로부터 추출된 DNA로 자외선을 조사하는 단계; (d) 상기 제어부가 영상획득부를 통해 자외선이 조사된 DNA로부터 유전자 지문영상을 획득하는 단계; (e) 상기 제어부가 상기 유전자 지문영상에서 DNA 유무를 확인하는 단계; (f) 상기 제어부가 분광 광도계를 통해 DNA 정량을 확인하는 단계; (g) 상기 제어부가 영상분석부를 통해 상기 유전자 지문영상의 기울어짐 현상을 교정시키는 단계; 및 (h) 상기 제어부가 상기 영상분석부를 통해 상기 유전자 지문영상을 레인별로 이진화시키는 단계; 를 포함한다.On the other hand, in the genetic fingerprint image analysis method, (a) a step of extracting DNA by amplifying the genetic information of the DNA sample by the control unit of the genetic fingerprint image analysis unit; (b) electrophoresis of the controller by the extracted DNA; (c) the control unit irradiating ultraviolet rays with DNA extracted from the extraction unit through an ultraviolet irradiation unit; (d) acquiring, by the control unit, a genetic fingerprint image from the DNA irradiated with ultraviolet rays through the image acquisition unit; (e) checking, by the controller, whether DNA is present in the genetic fingerprint image; (f) the control unit confirming DNA quantification through a spectrophotometer; (g) correcting, by the controller, a tilting phenomenon of the genetic fingerprint image through an image analyzer; And (h) binarizing the gene fingerprint image for each lane by the image analyzer; It includes.

본 발명은, 컴퓨터 영상처리 기술을 이용하여 유전자 지문영상을 획득할 수 있는 효과가 있다.The present invention has the effect of obtaining a genetic fingerprint image using computer image processing technology.

또한, 유전자 지문영상의 인식을 위한 전기영동시 발생하는 왜곡현상을 보정하는 효과가 있다.In addition, there is an effect of correcting the distortion occurring during electrophoresis for the recognition of the genetic fingerprint image.

또한, 스미어(smear)현상에 무관한 유전자 지문 영상의 인식을 위해 레인(lane)별로 이진화시키는 효과가 있다.In addition, there is an effect to binarize for each lane (lane) for the recognition of the genetic fingerprint image irrelevant to the smear phenomenon.

그리고, 연구자의 수작업 및 육안에 의한 마커인식으로 인한 부정확성을 해소하고, 인력, 시간 및 비용을 줄이는 효과가 있다.In addition, there is an effect to solve the inaccuracies caused by the researcher's manual and visual marker recognition, and reduce manpower, time and cost.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더 욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에 관련된 공지 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 구체적인 설명을 생략하였음에 유의해야 할 것이다.The features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description based on the accompanying drawings. Prior to this, the terms or words used in the present specification and claims are defined in the technical spirit of the present invention on the basis of the principle that the inventor can appropriately define the concept of the term in order to explain his invention in the best way. It should be interpreted to mean meanings and concepts. In addition, when it is determined that the detailed description of the known function and its configuration related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, it should be noted that the detailed description is omitted.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the present invention.

본 발명의 일실시예에 따른 유전자 지문영상 분석장치에 관하여 도 1 내지 도 9를 참조하여 설명하면 다음과 같다.The apparatus for analyzing a genetic fingerprint image according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 9.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 유전자 지문영상 분석장치에 대한 블록도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 유전자 지문영상의 레인이 기울어지는 현상도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 유전자 지문영상의 스미어 현상도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 유전자 지문영상의 잡영이 심한 현상도이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 레인의 기울기 교정 전, 후를 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 이진화 영상의 히스토그램이고, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 수직투영된 영상도이고, 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 전체 영상의 명도 분포도이며, 도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 6번 레인에 대한 영상의 명도 분포도이다.1 is a block diagram of an apparatus for analyzing a gene fingerprint image according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a phenomenon in which the lane of the gene fingerprint image is inclined according to an embodiment of the present invention, and FIG. Figure 4 is a smear phenomenon of a gene fingerprint image according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a phenomenon of severe severity of the genetic fingerprint image according to an embodiment of the present invention, Figure 5 is a view of the lane according to an embodiment of the present invention Before and after the slope correction, Figure 6 is a histogram of the binarized image according to an embodiment of the present invention, Figure 7 is a vertically projected image diagram according to an embodiment of the present invention, Figure 8 is the present invention FIG. 9 is a lightness distribution diagram of the entire image according to an embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a lightness distribution diagram of the image for lane 6 according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일실시예에 따른 유전자 지문영상 분석장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 추출부(100), 자외선 조사부(200), 영상획득부(300), 분광 광도계(400), 영 상분석부(500), 출력부(600) 및 제어부(700)를 포함한다.Gene fingerprint image analysis apparatus according to an embodiment of the present invention, as shown in Figure 1, the extraction unit 100, ultraviolet irradiation unit 200, image acquisition unit 300, spectrophotometer 400, image analysis The unit 500 includes an output unit 600 and a control unit 700.

추출부(100)는 신체장기기관이나 개체들로부터 추출한 DNA샘플에 PCR(중합효소 연쇄반응:Polymerase Chain Reaction)을 수행하여 많은 양의 유전자 정보를 가진 DNA로 증폭시켜 추출한다.Extraction unit 100 performs PCR (Polymerase Chain Reaction) on DNA samples extracted from body organs or individuals to amplify and extract DNA with a large amount of genetic information.

상기 PCR은 특정 DNA부위를 특이적으로 반복 합성하여 시험관내에서 원하는 DNA 분자를 증폭시키는 것으로서, 아주 적은 양의 DNA를 이용하여 다량의 유전자 정보를 가진 DNA로 증폭시켜 추출한다. 일반적으로 PCR 반응혼합액에는 주형으로서의 시료 DNA와 2종의 프라이머, 'Tag DNA중합효소', 그리고 4종의 'dNTP'등이 포함되어 있다. 이중 프라이머로는 특정 DNA 절편에서 각 단일나선의 3말단 염기서열에 상보적으로 결합할 수 있도록 합성된 올리고뉴클레오티드가 사용된다. 먼저 PCR은 반응혼합액에 고온을 가하여 주형 DNA를 단일나선으로 분리시킴으로써 시간된다. 뒤이어 온도를 낮춤으로써 혼합액 속의 프라이머가 목표 DNA의 각 단일나선에 결합하게 되며, 'Tag DNA 중합효소'에 의해 새로운 DNA 가닥이 합성된다. 따라서 새로운 DNA합성은 두 프라이머 사이의 DNA서열을 따라 진행된다. 이와 같이 1주기의 PCR에 의해 특정 DNA절편은 2배가 되며 이들은 다시 다음 PCR의 목표 DNA로서 작용하게 되어, 연속적인 n주기가 진행되고 나면 그 특정 DNA절편의 수는 2n으로 지수적인 증폭을 하게 되는 것이다.The PCR is to amplify a desired DNA molecule in vitro by specifically repeatedly synthesizing a specific DNA region, and amplified into DNA having a large amount of genetic information using a very small amount of DNA. Generally, the PCR reaction mixture contains sample DNA as a template, two primers, 'tag DNA polymerase', and four 'dNTP'. As the double primer, oligonucleotides synthesized to bind complementarily to the three-terminal sequence of each single helix in a specific DNA fragment are used. First, PCR is timed by applying high temperature to the reaction mixture to separate the template DNA into single helix. Subsequently, by lowering the temperature, the primers in the mixed solution bind to each single helix of the target DNA, and a new DNA strand is synthesized by 'tag DNA polymerase'. Thus, new DNA synthesis proceeds along the DNA sequence between the two primers. Thus, by one cycle of PCR, the specific DNA fragments are doubled and they act as target DNA of the next PCR. After a continuous n cycles, the number of specific DNA fragments is exponentially amplified to 2n. will be.

또한, 자외선 조사부(200)는 상기 추출부(100)를 통해 추출된 다량의 유전자 정보를 가진 DNA로 자외선을 조사하는 기능을 한다.In addition, the ultraviolet irradiation unit 200 serves to irradiate ultraviolet rays with DNA having a large amount of genetic information extracted through the extraction unit 100.

또한, 영상획득부(300)는 상기 자외선 조사부(200)에 의해 자외선이 조사된 DNA로부터 유전자 지문영상을 획득한다. 본 실시예에 따른 영상획득부(300)는 RAPD, RFLP, AFLP, SSR 및 CAPs 중 적어도 어느 하나이상의 유전자 지문영상을 획득한다.In addition, the image acquisition unit 300 obtains a genetic fingerprint image from the DNA irradiated with ultraviolet rays by the ultraviolet irradiation unit 200. The image acquisition unit 300 according to the present embodiment acquires at least one or more gene fingerprint images of RAPD, RFLP, AFLP, SSR, and CAPs.

또한, 분광 광도계(400)는 상기 영상획득부(300)를 통해 획득된 유전자 지문영상에서 DNA 정량을 확인한다.In addition, the spectrophotometer 400 checks the DNA quantification in the gene fingerprint image obtained through the image acquisition unit 300.

상기 분광 광도계(400)를 설명하면 다음과 같다. 분자는 자외선을 흡수하면 결합성 전자와 비결합성 전자가 기저상태(ground state)에서 여기상태(excited state)로 전이된 다음, 여러 경로를 거쳐 다시 기저상태(ground state)로 되돌아 가면서 에너지를 방출하게 된다. 분광 광도계(400)는 이러한 변화를 관찰함으로서 분자의 전자구조적 성질을 파악한다.The spectrophotometer 400 will be described below. When a molecule absorbs ultraviolet light, it causes the binding electrons and non-binding electrons to transition from the ground state to the excited state and then release energy by returning to the ground state through several paths. do. Spectrophotometer 400 observes these changes to determine the electronic structural properties of the molecule.

본 실시예에 따른 분광 광도계(400)의 DNA정량 확인에 대하여, 단백질을 예를 들어 설명하면 다음과 같다. 단백질에 있는 티로신, 페닐알라닌 및 트립토판 잔기들은 각각 275nm와 280nm의 자외선을 흡수한다. 단백질에 있어서, 아미노산들의 합친 수준이 거의 일정하므로 단백질의 농도는 280nm에서의 흡광도와 비례하게 된다. 물론 예외가 있기는 하지만 순수한 단백질의 경우, 단백질의 농도가 1mg/ml이고 자외선이 통과하는 경로가 1cm일 때 280nm에서의 흡광도를 측정함으로써 신속히 결정할 수 있어, 정량확인하는데 시간이 적게 들 뿐만 아니라 정량확인을 하고 난 후의 단백질을 회수하여 재이용할 수 있는 이점이 있다.DNA quantification of the spectrophotometer 400 according to the present embodiment will be described with reference to the protein as follows. Tyrosine, phenylalanine and tryptophan residues in the protein absorb ultraviolet light at 275 nm and 280 nm, respectively. For proteins, the combined level of amino acids is nearly constant so the concentration of the protein is proportional to the absorbance at 280 nm. Of course, with the exception of pure proteins, it can be quickly determined by measuring the absorbance at 280 nm when the protein concentration is 1 mg / ml and the path of ultraviolet light is 1 cm, which means less time to quantify There is an advantage in that the protein can be recovered and reused after confirmation.

또한, 영상분석부(500)는 영상획득부(300)를 통해 획득한 유전자 지문영상을 분석하여 영상의 기울어짐 현상을 교정하고, 레인별로 이진화시키는 기능을 한다. 이러한 기능을 수행하기 위하여, 영상분석부(500)는 교정모듈(510) 및 이진화 모듈(520)을 포함한다.In addition, the image analyzer 500 corrects the tilt of the image by analyzing the genetic fingerprint image acquired through the image acquisition unit 300 and binarizes each lane. In order to perform this function, the image analyzer 500 includes a calibration module 510 and a binarization module 520.

본 발명의 일실시예에 따른 유전자 지문영상은 다음과 같은 특징이 있다. 전기영동시 젤상의 이물질 등에 의해 도 2에 도시된 바와 같이, 레인이 기울어지는 현상이 존재한다. 또한 전기영동시 전압의 차와 유전자의 농도 차이로 인해 도 3에 도시된 바와 같이, 수직방향으로 줄무늬상의 밝은 띠가 생기는 마커정보의 왜곡현상이 존재한다. 이를 스미어(smear) 잡영이라 한다. 그리고 전기영동시 젤상의 이물질에 의해 도 4에 도시된 바와 같이 영상내 잡영이 존재한다.Genetic fingerprint image according to an embodiment of the present invention has the following characteristics. As shown in FIG. 2 due to the foreign matter on the gel during electrophoresis, there is a phenomenon that the lane is inclined. In addition, due to the difference in voltage and gene concentration during electrophoresis, as shown in FIG. 3, there is a distortion phenomenon of marker information in which a bright band in a vertical direction occurs. This is called smearing. In addition, as shown in FIG. 4 due to the foreign matter on the gel during electrophoresis, there is a blemish in the image.

교정모듈(510)은 상술한 바와 같이, 전기영동시 젤상의 이물질 등에 의해 레인이 기울어지는 현상을 교정하는 기능을 한다.As described above, the calibration module 510 corrects a phenomenon that the lane is inclined due to foreign matter on the gel during electrophoresis.

본 실시예에 따른 교정모듈(510)을 설명하면 다음과 같다.The calibration module 510 according to the present embodiment will be described below.

교정모듈(510)은 유전자 지문영상의 윤곽선을 추적하여, (X, Y) 평면의 기울어진 부분의 한 점(x, y)을 다음의 수학식 1을 이용하여 (

Figure 112007059986828-pat00001
,
Figure 112007059986828-pat00002
) 매개 변수 평면의 곡선으로 Hough 변환시킨다. The calibration module 510 tracks the contour of the genetic fingerprint image, and uses one of the following equations (x, y) of the inclined portion of the (X, Y) plane to obtain the following equation (1):
Figure 112007059986828-pat00001
,
Figure 112007059986828-pat00002
) Convert the Hough to a curve in the parameter plane.

Figure 112007059986828-pat00003
Figure 112007059986828-pat00003

여기서,

Figure 112007059986828-pat00004
는 원점으로부터 (x, y)를 지나는 임의의 직선까지의 거리이며,
Figure 112007059986828-pat00005
는 그 직선의 법선 벡터가 X축과 이루는 각도이다. here,
Figure 112007059986828-pat00004
Is the distance from the origin to any straight line through (x, y),
Figure 112007059986828-pat00005
Is the angle that the normal vector of the straight line makes with the X axis.

상기 Hough 변환은 입력 영상의 각 흑화소에 대해 매개 변수 평면상에 궤적 을 그리며

Figure 112007059986828-pat00006
,
Figure 112007059986828-pat00007
에 따라 곡선들이 교차하는 수를 누적한다. 이 누적값을 임계치와 비교하여 선 성분인지를 판단할 수 있으며, 검출된 선 성분의 기울기는 법선 벡터의 기울기를 이용하여 계산할 수 있다.The Hough transform draws a trajectory on the parameter plane for each black pixel of the input image.
Figure 112007059986828-pat00006
,
Figure 112007059986828-pat00007
Accumulate the number of intersections of the curves. The cumulative value may be compared with a threshold to determine whether it is a line component, and the detected slope of the line component may be calculated using the slope of the normal vector.

기울기 교정은 레인 단위로 수행하는데 간단하면서도 비교적 정확한 능력을 가진 다음의 수학식 2와 같은 밀림(shearing) 변환식을 이용한다.Gradient correction uses a shearing equation, such as the following equation 2, which is simple and relatively accurate to perform in lanes.

Figure 112007059986828-pat00008
Figure 112007059986828-pat00008

여기서 (x, y)는 영상의 기울어진 부분의 한 점이고 (x', y')는 변환된 영상의 한 점을 나타낸다.

Figure 112007059986828-pat00009
는 추정된 기울기이고
Figure 112007059986828-pat00010
는 입력 숫자의 기본 기울기를 나타낸다. 본 실시예에 따른 유전자 지문영상에 대한 기울기 교정 전(a), 후(b)는 도 5에 도시된 바와 같다. Where (x, y) is a point of the tilted portion of the image and (x ', y') represents a point of the converted image.
Figure 112007059986828-pat00009
Is the estimated slope
Figure 112007059986828-pat00010
Denotes the default slope of the input number. Before (a) and after (b) the slope correction for the genetic fingerprint image according to the present embodiment is as shown in FIG.

그리고 이진화 모듈(520)은 상술한 스미어(smear) 잡영을 해결하기 위하여, 유전자 지문영상을 이진화하는 기능을 한다.In addition, the binarization module 520 functions to binarize the genetic fingerprint image in order to solve the smear miscellaneous.

본 실시예에 따른 이진화 모듈(520)을 설명하면 다음과 같다.Referring to the binarization module 520 according to the present embodiment.

이진화는 영상을 검정색과 흰색 두 개의 값으로만 표현하는 기법으로서, 명도 값으로 표현하면, 0 또는 255의 값을 갖는다. 더욱 일반적인 표현으로는 0 또는 1의 값만을 갖는다고 표현한다. 이때 영상을 0 또는 1의 값으로 나누는 기준으로 사용하는 값을 임계값이라고 한다. 즉, 그레이 영상에서의 이진화란 어떤 임계값을 정하고 픽셀의 명도 값이 임계값보다 작으면 명도 값 0(검정색)으로, 임계값보다 크면 명도 값 255(흰색)로 만드는 과정이다.Binarization is a technique of expressing an image with only two values, black and white. When expressed as a brightness value, binarization has a value of 0 or 255. A more general expression is that it only has a value of 0 or 1. In this case, a value used as a reference for dividing an image by a value of 0 or 1 is called a threshold. That is, binarization in a gray image is a process of determining a certain threshold value and making the brightness value 0 (black) if the brightness value of the pixel is smaller than the threshold value and making the brightness value 255 (white) if it is larger than the threshold value.

어떤 한 영상이 배경과 전경이 독특한 밝기를 가지고 있고 이들 간의 밝기차가 충분히 구분되는 경우, 이진화 영상의 히스토그램은 도 6에 도시된 바와 같이, 2개의 분포형태를 이루기 때문에 히스토그램 상에서 골짜기를 찾는 방법으로 임계치를 구하면 이진화를 쉽게 할 수 있다. 하지만 히스토그램 상에 2개의 피크가 존재하나 그것이 실제 영상에서 항상 전경과 배경을 가리키지 않는 경우도 있으며, 하나의 봉우리 밖에 나타나지 않지만 실제 영상에서는 전경과 배경이 뚜렷이 구분되는 경우도 있다. 따라서 명도 값들의 통계적인 특성만을 가지고 있는 히스토그램은 영상의 상태를 잘 반영하지 못하는 경우가 있다.When an image has a unique brightness in the background and the foreground, and the brightness difference between them is sufficiently distinguished, since the histogram of the binarized image has two distribution shapes as shown in FIG. 6, the threshold is determined by finding a valley on the histogram. Can be easily binarized. However, although there are two peaks on the histogram, they do not always point to the foreground and background in the actual image, and sometimes only one peak appears but the foreground and background are clearly distinguished in the actual image. Therefore, a histogram that has only statistical characteristics of brightness values may not reflect the state of the image well.

이러한 이진화 방법은 전역적 이진화 방법과 지역적 이진화 방법으로 나눌 수 있는데, 전역적 이진화를 하였을 때는 이상치가 영상의 중간영역에 나타났을 경우 해당 영역에 대한 정확한 정보를 제공할 수 없게 된다. 이를 극복하기 위해 의미가 있는 지역적 공간으로 나누어 이진화를 수행하면, 이상치에 영향을 받지 않게 된다.These binarization methods can be divided into global binarization methods and local binarization methods. When global binarization is performed, when an outlier appears in an intermediate region of an image, it is impossible to provide accurate information about the corresponding region. To overcome this, binarization by dividing into meaningful local space is not affected by outliers.

그리고 이진화 모듈(520)은 수직 투영된 유전자 지문영상을 각 레인별로 영역을 분할한다. 8개의 레인으로 구성되어 있는 유전자 지문영상은 전기영동의 여러가지 조건에 의하여 영향을 받기 때문에, 레인이 서로 연결되어 있는 하나의 영상으로 인식하는 경우 단순 이진화에 의한 표지자(maker)인식은 실패할 수 밖에 없다. 따라서 이진화 모듈(520)은 각 레인별로 영역을 분할시키기 위해 도 7에 도시 된 바와 같이, 수직 투영을 하였을 경우 각 레인별로 서로 연결되는 부분이 0으로 완전히 구분되어지면 레인 영역 구분이 가능해지나, 잡영에 의해 누적된 레인영상 간에 연결이 생기게 될 때

Figure 112007059986828-pat00011
비율만큼 삭제(
Figure 112007059986828-pat00012
-cut)시킨다. 상기
Figure 112007059986828-pat00013
비율은 잡영에 의해 누적된 레인영상 간에 연결된 임의의 값이다.The binarization module 520 divides the vertically projected genetic fingerprint image into regions for each lane. Genetic fingerprint images consisting of eight lanes are affected by various conditions of electrophoresis, so if the lanes are recognized as one image connected to each other, marker recognition by simple binarization will fail. none. Therefore, as shown in FIG. 7, the binarization module 520 divides lane regions when the parts connected to each lane are completely divided by 0 when vertical projection is performed, as shown in FIG. 7. When a connection is made between lane images accumulated by
Figure 112007059986828-pat00011
Delete by percentage
Figure 112007059986828-pat00012
-cut) remind
Figure 112007059986828-pat00013
The ratio is an arbitrary value connected between lane images accumulated by ghosting.

또한, 출력부(600)는 영상분석부(500)에서 분석한 결과를 출력하는 기능을 수행한다.In addition, the output unit 600 performs a function of outputting the result analyzed by the image analyzer 500.

그리고, 제어부(700)는 추출부(100), 자외선 조사부(200), 영상획득부(300), 분광 광도계(400), 영상분석부(500) 및 출력부(600)를 제어하고, 추출부(100)를 통해 추출된 DNA가 정상적으로 추출되었는지 확인하기 위해 전기영동시키고, 영상획득부(300)를 통해 획득된 유전자 지문영상에서 DNA 유무를 확인하며, 전체 영상 및 분할된 레인 영상별로 명도 평균 및 표준편차를 계산하는 기능을 수행한다. The control unit 700 controls the extraction unit 100, the ultraviolet irradiation unit 200, the image acquisition unit 300, the spectrophotometer 400, the image analyzer 500, and the output unit 600. Electrophoresis to confirm whether the DNA extracted through 100 is normally extracted, the presence or absence of DNA in the genetic fingerprint image obtained through the image acquisition unit 300, and the brightness average and Perform the function of calculating the standard deviation.

Figure 112007059986828-pat00014
Figure 112007059986828-pat00014

본 실시예에 따른 유전자 지문영상에 대한 전체 영상의 명도 평균과 표준 편차, 그리고 각각의 레인별로 지역화시킨 영상의 명도 평균과 표준 편차를 비교하면, 상기 표 1과 같이 나타난다.When comparing the brightness average and standard deviation of the entire image of the genetic fingerprint image according to the present embodiment, and the brightness average and standard deviation of the image localized by each lane, it is shown in Table 1 above.

도 8은 전체 영상의 명도 분포도이고, 도 9는 6번 레인에 대한 영상의 명도 분포도이다.FIG. 8 is a brightness distribution map of the entire image, and FIG. 9 is a brightness distribution map of the image for lane 6. FIG.

그리고 상기 표 1, 도 8 및 도 9를 살펴보면, 지역적 영상의 명도 평균 및 표준 편차가 전체 영상의 명도 평균 및 표준 편차에 비해 보다 좋은 대표 값이 됨을 알 수 있다.Referring to Tables 1, 8 and 9, it can be seen that the brightness average and standard deviation of the local image are better representative values than the brightness average and standard deviation of the entire image.

한편, 본 발명의 일실시예에 따른 유전자 지문영상 분석장치를 이용한 방법(이하, '유전자 지문영상 분석방법')에 관한 전체적인 흐름을 도 10을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Meanwhile, the overall flow of the method (hereinafter, referred to as 'genetic fingerprint image analysis method') using the gene fingerprint image analysis device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 10.

도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 유전자 지문영상 분석방법의 전체흐름도이다.10 is an overall flowchart of a genetic fingerprint image analysis method according to an embodiment of the present invention.

도 10에 도시된 바와 같이, 제어부(700)는 추출부(100)를 통해 신체장기기관이나 개체들로부터 추출한 DNA샘플에 중합효소 연쇄반응을 수행하여 다량의 유전자 정보를 가진 DNA를 추출한다(S2).As shown in FIG. 10, the control unit 700 performs a polymerase chain reaction on a DNA sample extracted from a body organ or an individual through the extracting unit 100 to extract DNA having a large amount of genetic information (S2). ).

다음으로, 제어부(700)는 정상적으로 DNA가 추출되었는가를 확인하기 위해 다량의 유전자 정보를 가진 DNA로 전기영동시킨다(S4).Next, the control unit 700 is electrophoresed with DNA having a large amount of genetic information to confirm whether the DNA is normally extracted (S4).

다음으로, 제어부(700)는 자외선 조사부(200)를 통해 추출부(100)로부터 추출된 DNA로 자외선을 조사시킨다(S6).Next, the control unit 700 irradiates the ultraviolet light with DNA extracted from the extraction unit 100 through the ultraviolet irradiation unit 200 (S6).

다음으로, 제어부(700)는 영상획득부(300)를 통해 자외선이 조사된 DNA로부터 유전자 지문영상을 획득한다(S8).Next, the control unit 700 obtains a genetic fingerprint image from the DNA irradiated with ultraviolet rays through the image acquisition unit 300 (S8).

다음으로, 제어부(700)는 획득된 유전자 지문영상에서 DNA 유무를 확인한다(S10). Next, the controller 700 checks the presence or absence of DNA in the obtained genetic fingerprint image (S10).

제 S10 단계의 확인 결과, DNA 확인이 안되는 경우, 절차를 제 S2 단계 이전으로 이행한다.If the DNA is not confirmed as a result of step S10, the procedure is performed before step S2.

다음으로, 제어부(700)는 분광 광도계(400)를 통해 DNA 정량을 확인한다(S12).Next, the control unit 700 confirms DNA quantification through the spectrophotometer 400 (S12).

다음으로, 제어부(700)는 영상분석부(500)를 통해 유전자 지문영상을 분석하여 기울어짐 현상을 교정시킨다(S14).Next, the controller 700 analyzes the gene fingerprint image through the image analyzer 500 and corrects the skewing phenomenon (S14).

다음으로, 제어부(700)는 영상분석부(500)를 통해 유전자 지문영상을 레인별로 이진화시킨다(S16).Next, the controller 700 binarizes the gene fingerprint image for each lane through the image analyzer 500 (S16).

그리고, 제어부(700)는 출력부(600)를 통해 영상분석부(500)에서 분석한 결과를 출력한다(S18).The controller 700 outputs the result analyzed by the image analyzer 500 through the output unit 600 (S18).

본 발명의 일실시예에 따른 기울어짐 현상 교정단계에 대한 상세한 흐름을 도 11을 참조하여 설명하면 다음과 같다.A detailed flow of the tilt phenomenon correction step according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 11 as follows.

도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 기울어짐 현상 교정단계에 대한 상세흐름도이다.11 is a detailed flowchart of the tilt phenomenon correction step according to an embodiment of the present invention.

도 11에 도시된 바와 같이, 제어부(700)는 영상분석부(500)의 교정모듈(510)을 통해 유전자 지문영상의 윤곽선을 추적한다(S22).As shown in FIG. 11, the controller 700 tracks the contour of the genetic fingerprint image through the correction module 510 of the image analyzer 500 (S22).

다음으로, 제어부(700)는 (x, y)평면의 기울어진 부분의 한 점(x, y)을 매개 변수(

Figure 112007059986828-pat00015
,
Figure 112007059986828-pat00016
) 평면의 곡선으로 Hough 변환시킨다(24).Next, the control unit 700 sets a parameter (x, y) of the inclined portion of the (x, y) plane as a parameter (
Figure 112007059986828-pat00015
,
Figure 112007059986828-pat00016
Hough transform into a curve of the plane (24).

그리고, 제어부(700)는 교정모듈(510)을 통해 밀림(shearing) 변환시켜 기울어짐 현상을 교정시킨다(S26).In addition, the controller 700 corrects the tilting phenomenon by converting the shearing through the calibration module 510 (S26).

본 발명의 일실시예에 따른 레인별 이진화 단계에 대한 상세한 흐름을 도 12를 참조하여 설명하면 다음과 같다.A detailed flow of each lane binarization step according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 12.

도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 레인별 이진화 단계에 대한 상세흐름도이다.12 is a detailed flowchart of the binarization step for each lane according to an embodiment of the present invention.

도 12에 도시된 바와 같이, 제어부(700)는 영상분석부(500)의 이진화 모듈(520)을 통해 유전자 지문영상을 수직 투영시킨다(S32).As shown in FIG. 12, the controller 700 vertically projects the genetic fingerprint image through the binarization module 520 of the image analyzer 500 (S32).

다음으로, 제어부(700)는 수직 투영된 유전자 지문영상을 이진화 모듈(520)을 통해 각 레인별로 영역을 분할시킨다(S34).Next, the control unit 700 divides the vertically projected genetic fingerprint image by each lane through the binarization module 520 (S34).

그리고, 제어부(700)는 이진화 모듈(520)을 통해 전체 영상 및 분할된 레인 영상별로 명도 평균 및 표준편차를 계산한다(S36).The control unit 700 calculates the brightness average and the standard deviation for each of the entire image and the divided lane image through the binarization module 520 (S36).

이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.As described above and described with reference to a preferred embodiment for illustrating the technical idea of the present invention, the present invention is not limited to the configuration and operation as shown and described as described above, it is a deviation from the scope of the technical idea It will be understood by those skilled in the art that many modifications and variations can be made to the invention without departing from the scope of the invention. Accordingly, all such suitable changes and modifications and equivalents should be considered to be within the scope of the present invention.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 유전자 지문영상 분석장치에 대한 블록도.1 is a block diagram of a genetic fingerprint image analysis apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 유전자 지문영상의 레인이 기울어지는 현상도.2 is a phenomenon in which the lane of the genetic fingerprint image is inclined in accordance with an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 유전자 지문영상의 스미어 현상도.Figure 3 is a smear phenomenon of the genetic fingerprint image according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 유전자 지문영상의 잡영이 심한 현상도.Figure 4 is a severe phenomenon of the genetic fingerprint image according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 레인의 기울기 교정 전, 후를 나타낸 도면.5 is a view showing before and after the slope correction of the lane according to an embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 이진화 영상의 히스토그램.6 is a histogram of a binarized image according to an embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 수직투영된 영상도.7 is a vertical projection image in accordance with an embodiment of the present invention.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 전체 영상의 명도 분포도.8 is a brightness distribution diagram of an entire image according to an embodiment of the present invention.

도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 6번 레인에 대한 영상의 명도 분포도.9 is a brightness distribution diagram of an image for lane 6 according to an embodiment of the present invention.

도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 유전자 지문영상 분석방법의 전체흐름도.Figure 10 is a flow chart of the genetic fingerprint image analysis method according to an embodiment of the present invention.

도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 기울어짐 현상 교정단계에 대한 상세흐름도.11 is a detailed flowchart of the tilt phenomenon correction step according to an embodiment of the present invention.

도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 레인별 이진화 단계에 대한 상세흐름도.12 is a detailed flowchart of the binarization step for each lane according to an embodiment of the present invention.

<도면 부호에 대한 설명><Description of Drawing>

100 : 추출부 200 : 자외선 조사부100: extraction unit 200: ultraviolet irradiation unit

300 : 영상 획득부 400 : 분광 광도계300: image acquisition unit 400: spectrophotometer

500 : 영상분석부 600 : 출력부500: image analyzer 600: output unit

700 : 제어부700: control unit

Claims (7)

유전자 지문영상 분석장치에 있어서,In the genetic fingerprint image analysis device, DNA샘플의 유전자 정보를 증폭시켜 DNA를 추출하는 추출부(100);Extracting unit 100 for amplifying the DNA information of the DNA sample to extract DNA; 상기 추출부를 통해 추출된 DNA로 자외선을 조사하는 자외선 조사부(200);An ultraviolet irradiation unit 200 for irradiating ultraviolet rays with DNA extracted through the extraction unit; 상기 자외선 조사부를 통해 자외선이 조사된 DNA로부터 유전자 지문영상을 획득하는 영상획득부(300);An image acquisition unit 300 for obtaining a gene fingerprint image from DNA irradiated with ultraviolet rays through the ultraviolet irradiation unit; 상기 유전자 지문영상으로부터 DNA정량을 확인하는 분광 광도계(400);A spectrophotometer 400 for confirming DNA quantification from the genetic fingerprint image; 상기 유전자 지문영상의 윤곽선을 추적하여 (x,y)평면의 기울어진 부분의 한 점(x,y)을 매개변수(
Figure 112009025508632-pat00031
,
Figure 112009025508632-pat00032
) 평면의 곡선으로 Hough 변환시킨 후, 밀림(shearing)변환시켜 기울어짐 현상을 교정하고, 상기 유전자 지문영상을 수직 투영시키고, 상기 수직 투영된 유전자 지문영상을 각 레인별로 영역을 분할하기 위하여, 잡영에 의해 누적된 레인영상 간에 연결된 임의의 값(α) 비율만큼 삭제하여 이진화시키는 영상분석부(500);
The contour of the genetic fingerprint image is traced to determine a point (x, y) of the inclined portion of the (x, y) plane as a parameter (
Figure 112009025508632-pat00031
,
Figure 112009025508632-pat00032
Hough transformation to flat curve, shearing transformation to correct tilting, vertical projection of the genetic fingerprint image, and segmentation of the vertically projected genetic fingerprint image for each lane. An image analyzer 500 for deleting and binarizing by a random value α connected between the accumulated lane images by the ratio;
상기 영상분석부의 분석결과를 출력하는 출력부(600); 및An output unit 600 for outputting an analysis result of the image analyzer; And 상기 추출부, 자외선 조사부, 영상획득부, 분광 광도계, 영상분석부 및 출력부를 제어하는 제어부(700); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 유전자 지문영상 분석장치.A controller 700 for controlling the extraction unit, the ultraviolet irradiation unit, the image acquisition unit, the spectrophotometer, the image analyzer and the output unit; Genetic fingerprint image analysis device comprising a.
제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 추출부(100)는,The extraction unit 100, 상기 DNA샘플에 중합효소 연쇄반응을 이용하여 DNA 분자를 증폭시키는 것을 특징으로 하는 유전자 지문영상 분석장치.Gene fingerprint image analysis device, characterized in that for amplifying DNA molecules using a polymerase chain reaction to the DNA sample. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 영상획득부(300)는,The image acquisition unit 300, RAPD, RFLP, AFLP, SSR 및 CAPs 중 적어도 어느 하나 이상의 유전자 지문영상을 획득하는 것을 특징으로 하는 유전자 지문영상 분석장치.Gene fingerprint image analysis device, characterized in that to obtain at least one or more genetic fingerprint image of RAPD, RFLP, AFLP, SSR and CAPs. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 영상분석부(500)는,The image analyzer 500, 상기 유전자 지문영상의 윤곽선을 추적하여 (x,y)평면의 기울어진 부분의 한 점(x,y)을 매개변수(
Figure 112009025508632-pat00033
,
Figure 112009025508632-pat00034
) 평면의 곡선으로 Hough 변환시킨 후, 밀림(shearing)변환시켜 기울어짐 현상을 교정하는 교정모듈(510); 및
The contour of the genetic fingerprint image is traced to determine a point (x, y) of the inclined portion of the (x, y) plane as a parameter (
Figure 112009025508632-pat00033
,
Figure 112009025508632-pat00034
A correction module 510 for correcting a tilting phenomenon by converting the Hough into a curve of a plane and then performing a shearing conversion; And
상기 유전자 지문영상을 수직 투영시키고, 상기 수직 투영된 유전자 지문영상을 각 레인별로 영역을 분할하기 위하여, 잡영에 의해 누적된 레인영상 간에 연결된 임의의 값(α) 비율만큼 삭제하여 이진화시키는 이진화 모듈(520); 을 포함하는 것을 특징으로 하는 유전자 지문영상 분석장치.A binarization module for vertically projecting the gene fingerprint image and deleting and binarizing the vertically projected gene fingerprint image by an arbitrary value (α) ratio connected between lane images accumulated by ghosting in order to segment regions by each lane ( 520); Gene fingerprint image analysis device comprising a.
유전자 지문영상 분석방법에 있어서,In the genetic fingerprint image analysis method, (a) 유전자 지문영상 분석장치의 제어부(700)가 추출부(100)를 통해 DNA샘플의 유전자 정보를 증폭시켜 DNA를 추출하는 단계;(a) amplifying gene information of a DNA sample by the control unit 700 of the gene fingerprint image analyzing apparatus through the extraction unit 100 to extract DNA; (b) 상기 제어부가 상기 추출된 DNA로 전기영동시키는 단계;(b) electrophoresis of the controller by the extracted DNA; (c) 상기 제어부가 자외선 조사부(200)를 통해 상기 추출부로부터 추출된 DNA로 자외선을 조사하는 단계;(c) the control unit irradiating ultraviolet rays with DNA extracted from the extraction unit through the ultraviolet irradiation unit 200; (d) 상기 제어부가 영상획득부(300)를 통해 자외선이 조사된 DNA로부터 유전자 지문영상을 획득하는 단계;(d) acquiring, by the control unit, a genetic fingerprint image from the DNA irradiated with ultraviolet rays through the image acquisition unit 300; (e) 상기 제어부가 상기 유전자 지문영상에서 DNA 유무를 확인하는 단계;(e) checking, by the controller, whether DNA is present in the genetic fingerprint image; (f) 상기 제어부가 분광 광도계(400)를 통해 DNA 정량을 확인하는 단계;(f) checking, by the controller, DNA quantification through a spectrophotometer (400); (g) 상기 제어부가 영상분석부(500)를 통해 상기 유전자 지문영상의 윤곽선을 추적하여 (x,y)평면의 기울어진 부분의 한 점(x,y)을 매개변수(
Figure 112009025508632-pat00035
,
Figure 112009025508632-pat00036
) 평면의 곡선으로 Hough 변환시킨 후, 밀림(shearing)변환시켜 기울어짐 현상을 교정시키는 단계; 및
(g) The controller tracks the contour of the genetic fingerprint image through the image analyzer 500 to determine a point (x, y) of the inclined portion of the (x, y) plane as a parameter (
Figure 112009025508632-pat00035
,
Figure 112009025508632-pat00036
Hough transform into a curve of the plane, and then shearing to correct the tilt phenomenon; And
(h) 상기 제어부가 상기 영상분석부를 통해 상기 유전자 지문영상을 수직 투영시키고, 상기 수직 투영된 유전자 지문영상을 각 레인별로 영역을 분할하기 위하여, 잡영에 의해 누적된 레인영상 간에 연결된 임의의 값(α) 비율만큼 삭제하여 이진화시키는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 유전자 지문영상 분석방법.(h) an arbitrary value connected between lane images accumulated by miscellaneous images in order for the controller to vertically project the genetic fingerprint image through the image analyzer and divide the region of the vertically projected genetic fingerprint image for each lane; α) binarizing by deleting the ratio; Gene fingerprint image analysis method comprising a.
제 5 항에 있어서,The method of claim 5, wherein 상기 제 (g) 단계는,The step (g) is (g-1) 상기 제어부(700)가 상기 영상분석부(500)의 교정모듈(510)을 통해 유전자 지문영상의 윤곽선을 추적하는 단계;(g-1) tracking, by the controller 700, the contour of the genetic fingerprint image through the correction module 510 of the image analyzer 500; (g-2) 상기 제어부가 상기 교정모듈을 통해 유전자 지문영상의 (x, y)평면의 기울어진 부분의 한 점(x, y)을 매개 변수(
Figure 112007059986828-pat00017
,
Figure 112007059986828-pat00018
) 평면의 곡선으로 Hough 변환시키는 단계; 및
(g-2) The control unit may determine a point (x, y) of the inclined portion of the (x, y) plane of the gene fingerprint image through the calibration module.
Figure 112007059986828-pat00017
,
Figure 112007059986828-pat00018
Hough transform to a curve of the plane; And
(g-3) 상기 제어부가 상기 교정모듈을 통해 밀림 변환시켜 기울어짐 현상을 교정시키는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 유전자 지문영상 분석방법.(g-3) correcting the tilting phenomenon by the conversion of the controller through the calibration module; Gene fingerprint image analysis method comprising a.
제 5 항에 있어서,The method of claim 5, wherein 상기 제 (h) 단계는,The (h) step, (h-1) 상기 제어부(700)가 상기 영상분석부(500)의 이진화 모듈(520)을 통해 유전자 지문영상을 수직 투영시키는 단계;(h-1) vertically projecting the genetic fingerprint image through the binarization module 520 of the image analyzer 500 by the controller 700; (h-2) 상기 제어부가 상기 이진화 모듈을 통해 각 레인별로 영역을 분할시키는 단계; 및(h-2) dividing an area by each control unit by each lane through the binarization module; And (h-3) 상기 제어부가 상기 이진화 모듈을 통해 전체 영상 및 분할된 레인 영상별로 명도 평균 및 표준편차를 계산하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 유전자 지문영상 분석방법.(h-3) calculating, by the controller, brightness averages and standard deviations for the entire image and the divided lane images through the binarization module; Gene fingerprint image analysis method comprising a.
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