Perceptual watersheds for cell segmentation in fluorescence microscopy images
Floresan mikroskop görüntülerinde hücre bölütlemesi için algısal su-seddi algoritması
- Tez No: 312870
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. ÇİĞDEM GÜNDÜZ DEMİR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
- Anahtar Kelimeler: Bölütleme, Grafikler, Görüntü işleme, Hücre görüntüleme, Segmentation, Graphics, Image processing, Cell imaging
- Yıl: 2012
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Yüksek işlem hacimli içerik taraması, floresan mikroskop görüntüler kullanarak, karmaşık biyolojik sistemlerin yüksek hız ve başarı oranıyla analizine ve sayısal veri elde edilmesine olanak sağlar; böylelikle, moleküler hücresel biyoloji araştırmalarının kalitesinin arttırılması hedeflenir. Daha hızlı ve daha hatasız tarama, otomatik mikroskobik görüntü analizi sistemlerindeki gelişmelerle mümkündür. Bu sistemlerde genellikle ana adım, görüntülerdeki hücrelerin doğru bir şekilde bölütlenmesidir. Bölütleme işleminin sonuçları, sistemin sonraki adımlarını doğrudan etkileyeceğinden, verimli bölütleme algoritmaları geliştirmek büyük bir önem taşımaktadır. Literatürde, tekil ve az kalabalık hücrelerden oluşan görüntüleri bölütlemek üzere tasarlanmış umut verici yöntemler olsa da, üst üste büyüyen, daha kalabalık hücreleri bölütlemek halen çözüm bekleyen bir problem olarak yerini korumaktadır.Bu tezde, bu problemi çözmek üzere, insan algısını hücre bölütleme ile bağdaştıran yeni bir işaretçi-kontrollü su-seddi algoritması sunulmaktadır. Bu bağlamda, bir insanın bir hücrenin doğru kenarlarını algılayıp, bunları bir araya getirmek suretiyle hücrenin yerini saptaması, hücre bölütleme probleminin çözümüne ilham kaynağı olmuştur. Bu amaçla sunulan su-seddi algoritması, farklı tipteki kenarları (sol, sağ, üst ve alt) temsil eden dört farklı tipte primitif tanımlar ve bir özellikli ilişkisel çizge ile primitiflerin birbirleriyle olan konumsal ilişkilerinimodeller. Böylece işaretçi bulma problemi, çizge içerisinde önceden tanımlanmış yapısal örüntüleri arama problemine indirgenmiş olur. Ayrıca geliştirilen yöntem, kenar primitiflerinden faydalanarak su-seddi algoritmasında suyun akışını kontrol eder. Floresan görüntüler üzerinde yapılan deneyler, sunulan algoritmanın, hem az kalabalık hem de çok kalabalık hücre görüntülerinde, önceki algoritmalara kıyasla işaretçileri daha iyi tanımladığını ve hücreleri daha iyi bölütlediğini göstermiştir.
Özet (Çeviri)
High content screening aims to analyze complex biological systems and collect quantitative data via automated microscopy imaging to improve the quality of molecular cellular biology research in means of speed and accuracy. More rapid and accurate high-throughput screening becomes possible with advances in automated microscopy image analysis, for which cell segmentation commonly constitutes the core step. Since the performance of cell segmentation directly affects the output of the system, it is of great importance to develop effective segmentation algorithms. Although there exist several promising methods for segmenting monolayer isolated and less confluent cells, it still remains an open problem to segment more confluent cells that grow in aggregates on layers.In order to address this problem, we propose a new marker-controlled watershed algorithm that incorporates human perception into segmentation. This incorporation is in the form of how a human locates a cell by identifying its correct boundaries and piecing these boundaries together to form the cell. For this purpose, our proposed watershed algorithm defines four different types of primitives to represent different types of boundaries (left, right, top, and bottom) and constructs an attributed relational graph on these primitives to represent their spatial relations. Then, it reduces the marker identification problem to the problem of finding predefined structural patterns in the constructed graph. Moreover, it makes use of the boundary primitives to guide the flooding process in the watershed algorithm. Working with fluorescence microscopy images, our experiments demonstrate that the proposed algorithm results in locating better markers and obtaining better cell boundaries for both less and more confluent cells, compared to previous cell segmentation algorithms.
Benzer Tezler
- Belgrad ormanının rekreasyon potansiyeli ve planlama ilkelerinin saptanması
Determination of recreational potential and planning principles for Belgrad forest
M.TEVFİK PEHLİVANOĞLU
- Türkiye'de mimarlık bürolarında tasarlamada karar verme durumunun belirlenmesi
Exploration of design decision making situation in architectural offices in Turkey
NUR ESİN
- Koruma kaygısı olmayan bir gelişme ve planlama karşısında yapısal bütünlüğü bozulan eski kent dokularında korunacak alanlardaki ve Kırşehir kent merkezinde anıtlar çevresindeki sorunların tanımlanması
Başlık çevirisi yok
AYSUN ÖZKÖSE
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
Şehircilik ve Bölge PlanlamaGazi ÜniversitesiŞehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı
Y.DOÇ.DR. NURCAN UYDAŞ
- Yaşama mekanı donatıları üzerine bir inceleme
Başlık çevirisi yok
İLKAY MAŞAT ÖZDEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
1988
MimarlıkKaradeniz Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. ŞENGÜL Ö. GÜR
- Spastik tip cerebral palsyli çocuklarda görsel algı gelişimi ve frostig görsel algı eğitiminin etkisi
Başlık çevirisi yok
HANDAN DOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1989
Çocuk Sağlığı ve Hastalıklarıİstanbul ÜniversitesiAile Sağlığı Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HIFZI ÖZCAN