Semi-automatic segmentation of mitochondria on electron microscopy images using Kalman filtering approach
Elektron mikroskobu görüntüleri üzerinde Kalman filtreleme yaklaşımını kullanılarak yarı-otomatik mitokondri bölütleme
- Tez No: 425847
- Danışmanlar: PROF. DR. Ü. Erkan Mumcuoğlu
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Tıbbi Biyoloji, Medical Biology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Enformatik Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Sağlık Bilişimi Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 87
Özet
Mitokondri çok ökariyotik hücrelerde bulunan zar bağlı organellerdir. Mitokondri hücrenin enerjisini sağlamaktadır; dolayısıyla 'hücrenin enerji evleri' olarak adlandırılır. Mitokondri yapısı, elektron mikrografıyla tasvir edilebilir. Bu yapı, iki membrana sahiptir: iç ve dış. Arası zar alanı olarak adlandırılan bu iki membran arasında bir boşluk vardır. Mitokondri içinde iç zarının kıvrımları kristaları oluşturur. Mitokondrinin fiziki yapısı ve işlevi arasındaki ilişkiyi incelemek için, elektron mikroskobu tomografi (EMT) mitokondriyi görselleştirmek için kullanılır. EMT yüksek çözünürlüklü görüntülerde mitokondri 3B yapısının görüntüsünü sağlar. EMT tarafından sağlanan tomografi dilimleri içinde, mitokondri eliptik yapı olarak görünür. Kristalarında çeşitli patoloji ve biyolojik varyasyonları bu görüntülerde görüntülenmiştir. Tercih yöntemlerinin biri yarı-otomatik bölütleme olabilir. Tıbbi görüntülerde elle bölümleme zaman / enerji tüketir, sıkıcıdır.Tam-otomatik yöntemlerse bazen başarısız olmaktadır. Çünkü görüntüler düşük kalitededir ve görüntülerin elde edilmesinde belli kısıtlamalar vardır. Bu çalışmada, aktif sınır, Kalman filtre ve optik akış yöntemleri kullanarak mitokondri dış sınırına yarı-otomatik bölümleme yöntemleri önerilmiştir. Görüntülerin birinci diliminde, bir sınır eğrisi kullanıcı tarafından çizilir. Daha sonra, tasarlanan algoritma aracılığıyla, sonraki dilimler için, pozisyon / hız değerleri hesaplanır. Aktif sınır ve optik akış yöntemleri ve Kalman filtresi ile bir araya getirilerek sınır noktalarının bir sonraki dilimdeki yerlerini tahmin edilir. Buna ek olarak, bir dizi otomatik ve yarı-otomatik araçlar, mitokondri bölme / birleştirme ve bölütleme için geliştirilmiştir.
Özet (Çeviri)
Mitochondria are membrane bound organelles found in most eukaryotic cells. Mitochondria provide cell's energy; hence they are called 'power houses of the cell'. The structure of mitochondria can be illustrated in an electron micrograph. This structure has two membranes: inner and outer. There is a gap between these two membranes, called inter-membrane space. Folds of inner membrane inside the mitochondria form the cristae. To study the relation between mitochondria's physical structure and its function, electron microscope tomography (EMT) is used to visualize mitochondria. EMT provides 3D structure of mitochondria in high resolution images. In the slices of tomographic images provided by EMT, mitochondria appear as elliptical structures. The cristae are also visualized in these images with various pathology and biological variations. One of the preferred method can be semi-automatic segmentation; since manual segmentation in medical images is time and energy consuming and tedious; moreover fully automatic methods also fail in medical images and cause incorrect results because of low quality of images and restrictions imposed by image acquisition. In this work, an endeavour is made to segment mitochondrial outer boundary using active contour, Kalman filter and optical flow. In the first slice of the images, a contour is provided by user. Then, for the other slices, position values and velocity values calculated using the active contour and optical flow (respectively) are combined with the Kalman filter to predict the points of the boundary in the next slice. In addition, a set of automatic and semi-automatic tools are developed to determine splitting and merging mitochondria, and to segment them.
Benzer Tezler
- Semi-automatic segmentation of mitochondria on transmission electron microscopy images using live-wire and surface dragging methods
Elektron mikroskop tomografısı görüntülerınde mıtokondrılerın yüzey sürükleme ve canlı-tel yöntemlerı kullanarak yarı-otomatik bölütlenmesi
MAHDIEH FARZIN ASANJAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolOrta Doğu Teknik ÜniversitesiEnformatik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÜNAL ERKAN MUMCUOĞLU
YRD. DOÇ. DR. REZA ZARE HASSANPOUR
- Semi-automatic/user-guided segmentation of mitochondria on transmission electron microscopy images
Transmisyon elektron mikroskobu görüntülerinde mitokondrilerin yarı otomatik/kullanıcı güdümlü bölütlenmesi
MUSTAFA ÇÖÇELLİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Bilim ve TeknolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiSağlık Bilişimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÜNAL ERKAN MUMCUOĞLU
YRD. DOÇ. DR. REZA ZARE HASSANPOUR
- Faringeal hava yolu hacminin 3 boyutlu konik ışınlı bilgisayarlı tomografigörüntülerinden yapay zeka kullanılarak belirlenmesi
Segmentation of pharyngeal airway volume from 3d cone beam computedtomography images using artificial intelligence
ÇAĞLA SİN
- Implementation of three segmentation algorithms for CT images of torso
Gövde BT görüntüleri için üç bölütleme algoritması uygulaması
SİNAN ÖZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2011
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü
YRD. DOÇ. DR. YEŞİM SERİAĞAOĞLU DOĞRUSÖZ
- Semi-supervised method for determining the maxillary and mandibular boundaries on panoramic radiographs
Panoramik radyografi görüntülerinde maksiller ve mandibüler yapıların sınırlarının belirlenmesi için yarı-gözetimli bir metot
BERKAY KAĞAN ÜLKÜ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiTOBB Ekonomi ve Teknoloji ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İMAM ŞAMİL YETİK