본 논문은 여성 자궁경부암의 원인이 되는 인두유종 바이러스(papillomavirus)를 진단하기 위한 HPY-DNA 칩의 영상으로부터 탐촉자(probe)의 위치를 찾아내고 각 탐촉자에서의 교잡반응(hybridization) 여부를 결정하기 위한영상리 방법의 구현에 관한 것이다. HPV-DNA 칩은 22종의 HPV를 알아내기 위한 탐촉자들과 환자 샘플과 항상 반응하는 마커들로 구성되어 있다. 침 영상에서 탐촉자 들의 위치는 마커와 상대적으로 고정되어 있어서 도터(dotter)와 스캐너(scanner)의 정밀도에 따른 오차만을 갖는다. 한편 각 탐촉자는 진단신뢰도를 높이기 위하여 4번 씩 인쇄된다. 본 논문은 마커들간의 상대거리와 탐촉자의 중복 인쇄라는 사전정보를 템플릿 정합방법과 결합하여 안정적으로 마커를 찾고, 교잡반응 여부를 정확히 분류하는 방법을 제시한다. 정규화된 상관도를 정합도(matching measure)로 채택하여, 마커들의 상대적 위치에 대하여 평균을 취하면 안정적으로 마커를 찾을 수 있다는 것을 실험을 통하여 보인다. 또한 이미 계산된 정합도를 특징(feature) 값으로 사용하여 4개의 중복 탐촉자에 대한 평균 특징 값을 분류(classification)하면 탐촉자의 교잡반응 여부를 정확히 알아낼 수 있다는 실험 결과를 보인다.
This paper addresses an image processing technique for the human papillomavirus (HPV) DNA chip to discriminate whether the probes are hybridized with the target DNA. HPV DNA chip is designed to determine HPV gene-types by using DNA probes for 22 HPV types. In addition to the probes, the HPV DNA chip has markers that always react with the sample DNA. The positions of probe-dots in the final scanned image are fixed relative to the marker- dot locations with a small variation attributable to the accuracy of the dotter and the scanner. The probes are quadruplicated to enhance diagnostic fidelity. frier knowledge including the marker relative distance and the replication information of probes is integrated into the template matching technique with normalized covariance measure. It was demonstrated that the employment of both of the prior knowledges can be accomplished by simply averaging the template matching measures over the positions of the markers and probes. The resulting proposed scheme yields stable marker locating and probe classification.
