摘 要： 通过对基因图谱的有效检测获得遗传基因信息，根据这些信息实现对病理的分析和诊疗。传统的基于图谱检测方法采用基因序列测定方法获得图谱的像素特征信息，随着个人基因信息在区域间的像素分类特征的增大，导致检测结果不准。提出一种基于区域像素分类的基因图谱检测方法。通过对基因图谱检测系统原理的分析，利用荧光物质的闪烁现象记录基因图谱的核糖核酸辐射值，包括基因图谱的光导和光电倍增量值，通过区域像素分类，形成电子束在阳极上产生电压脉冲，采用ADSP21160处理器进行基因图谱的区域像素特征采集，硬件设计包括ARM嵌入式微处理器设计、基因图谱检测DSP控制电路设计和滤波电路设计，然后基于Visual DSP++ 4.5开发平台进行了基因图谱检测系统的软件开发，实现系统集成调试。研究结果表明，采用该检测仪能有效实现对基因图谱的检测和特征分析，为遗传病理的诊疗和分析奠定基础。
　　关键词： 基因图谱； 区域像素； 检测方法； 系统设计
　　Abstract： The genetic gene information is obtained by the effective detection of the genetic map to achieve the analysis and diagnosis of pathology. The method of gene sequence analysis is used in the traditional detecting method based on the map to get pixel feature information of the map， but with the increase of individual gene information in the region， its testing result is not accurate. A new method for gene map based on region pixel classification is proposed. With the principle analysis of the gene map detecting system， the fluorescent substance flicker phenomenon is employed to record RNA radiation values of gene map， including light guide and optoelectronic time increment values of gene map. The voltage pulse of electron beam is formed at the anode by means of regional pixel classification. The processor ADSP21160 is adopted to collect regional pixel features of gene map. The hardware design includes design of ARM embedded microprocessor， DSP control circuit for gene map detection and filtering circuit. Based on Visual DSP ++4.5 development platform， the software development of the gene map detecting system was performed for implementation of system integration and debugging. The research results show that the detecting system can achieve detection and analysis of gene map， which lays a foundation for the diagnosis and analysis of genetic pathology.
　　Keywords： genetic map； regional pixel； detection method； system design
　　0 引 言
　　人类的基因存在于人体的每一个细胞内的DNA分子中，对人类基因图谱的准确检测和绘制，可以把人类的23对染色体上的基因序列在准确排列出来，基因图谱是31亿个“字母”的排列组合，通过对图谱的绘制和药物改变自身生物基因的排序，实现对相关遗传方面疾病的治疗。随着生命与计算机科学的发展，人类的基因图谱检测的研究也逐渐发展，当前，全球能提供基因检测的机构将近2 000家，为了描绘基因图谱，254家生命科学公司花费了大量的人力和物力进行了基因检测方面的研究，通过基因图谱检测，探索生命遗传信息留下每个人的独特的基因身份证和密码，为人类疾病的治疗带来福音，关于基因图谱检测方法的研究正在日渐受到人们的重视[1]。
　　基因图谱检测是通过标识DNA图像中的特征序列点，采用高斯滤波算法，对图像进行像素分类和边缘检测[2]，在传统方法中，对基因图谱的检测方法主要采用如小波分析方法、变长编码方法和基因图谱检测的张量空间模型构建方法等实现对基因图谱的检测，其中，文献[3]提出一种基于自然伽马放射检测的生物基因图谱检测方法，通过分析基因序列的[α]射线、[β]射线以及[γ]射线进行基因组的位置重排，采用DSP（数字信号处理器）实现基因图谱检测仪器的设计，但是该方法把基因图谱的数据类型分为浮点数据和漂移数据，随着分类的增大导致检测的准确度受限。文献[4]提出一种基于基因图谱的基准特征提取的生物基因检测系统设计方法，在基因序列检测中设置4个系统输入通道，采用耦合电感转换方法实现对基因图谱的空间重构和检测，提高了图谱的拟合精度，但是系统设计较为复杂，集成性不好。在基因图谱的检测算法设计上，传统的基于图谱检测方法采用基因序列测定方法获得图谱的像素特征信息，随着个人基因信息在区域间的像素分类特征的增大，导致检测结果不准[5?8]。针对上述问题，本文提出了一种基于区域像素分类的基因图谱检测方法。首先进行了基因图谱检测系统的原理分析和硬件设计，然后基于Visual DSP++ 4.5开发平台进行了基因图谱检测系统的软件设计，最后进行了生物学临床调试和实验，展示了本文设计系统在进行基因图谱检测中的有效性能。

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