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: Belirtilmemiş.
- 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: 80
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
- Segmentation based distortion equalizing image coding
Bölütlemeye dayalı bozulma dengeleyici görüntü kodlama
EVREN İMRE
Yüksek Lisans
İngilizce
2002
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. METE SEVERCAN
- Başlıca iklim parametrelerinin bitki su tüketimine etkilerinin uzaktan algılama yöntemleri ile araştırılması
Investigation of effects of major climate parameters on crop water consumption using remote sensing methods
ORKAN ÖZCAN
Doktora
Türkçe
2014
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NEBİYE MUSAOĞLU
PROF. DR. CANKUT ÖRMECİ
- Perceptual audio source culling for virtual environments
Sanal ortamlar için algısal ses kaynağı kesimi
ALİ CAN METAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolOrta Doğu Teknik ÜniversitesiModelleme ve Simülasyon Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HÜSEYİN HACIHABİBOĞLU
- Tarihi kentsel çevrelerde mekansal kalitenin algısal değerlendirilmesi: Zeyrek Camii ve çevresi dünya miras alanı örneği
Perceptual evaluation of spatial quality in historic urban environments: Zeyrek Mosque and its surroundings world heritage site
HÜSEYİN ATAÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Şehircilik ve Bölge Planlamaİstanbul Teknik ÜniversitesiŞehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FATİH TERZİ