針對二維凝膠電泳(2-DE)圖像蛋白質點重疊和堆聚問題,本文提出了一種基于山谷特征的重疊蛋白質點自動分離算法。首先,采用內外標記分水嶺法進行粗檢測,提取目標區域的初始輪廓;然后,采用中軸變換和分層剪枝算法提取目標區域主骨架,確定蛋白質點重疊方向;最后,在重疊方向各法平面上,采用分層掃描三維目標區域的方法,提取山谷特征,并利用驗證模型構造分離線。結果表明:通過對兩組真實掃描凝膠圖像進行檢測實驗,重疊蛋白質點的正確分離率分別為78.95%和85.71%,明顯高于現有方法,可用于工程實際。