Využití deformabilních modelů v obrazové cytometrii
| Autoři | |
|---|---|
| Rok publikování | 2005 |
| Druh | Konferenční abstrakty |
| Fakulta / Pracoviště MU | |
| Citace | |
| Popis | Spolu s rozvojem snímacích zařízení (CCD kamery, scannery, mikroskopy) a informačních technologií vůbec, přichází přirozený požadavek na zpracování většího množství dat. Současné prostředky tak umožňují přímo analyzovat třírozměrná data, či dokonce jejich časové sekvence. Ruční zpracování takových dat je velmi pomalé, namáhavé a nepružné. K analýze obrazu je proto nutné použít metody, kterými lze velké množství dat zpracovávat dávkově. Důležitým krokem při zpracování obrazových dat je nalezení hranic zkoumaných objektů (buněčná jádra, chromozomy v interfázi, proteiny). Jedním z vhodných nástrojů k rekonstrukci povrchů objektů jsou deformabilní modely. Tyto postupy umožňují zpracovávat třídimenzionální obrazová data a současně splňují požadavek na dávkové zpracování. Deformabilní modely se v oblasti zpracování obrazu začaly uplatňovat po publikaci přelomové práce o aktivních konturách (Kass, Witkin, Terzopoulos 1987). Přes svou rozmanitost je jejich základní myšlenka shodná pro všechny jejich varianty. Dané iniciální rozhraní (křivka v 2D, plocha v 3D) je pod vlivem sil, které jsou vypočítány z obrazových dat a z geometrických charakteristik rozhraní, deformováno a přibližováno k hranicím hledaných objektů. Přednáška bude zaměřena na popis konkrétních aplikací využívajících některé deformabilní modely, tak jak byly vyzkoušeny v Laboratoři optické mikroskopie FI MU. Zaměříme se především na zprostředkování našich praktických zkušeností s těmito modely. Prvním úspěšným použitím deformabilních modelů na našem pracovišti (Laboratoř optické mikroskopie FI MU) bylo nasazení star-shaped simplexové sítě k rekonstrukci povrchu izolovaných buněk HT-29 a HL-60 (Matula, Svoboda 2001). Další oblastí, ve které jsme s dobrými výsledky vyzkoušeli deformabilní modely, byla segmentace buněk tkáně lidského tlustého střeva. Oproti první aplikaci nebyly buňky v obrazových datech izolované, často bylo problematické odlišit od sebe dvě buňky okometricky (Obr. 1). V dvoufázovém segmentačním postupu (Svoboda, Matula 2003) jsme po hrubém určení polohy buněk v tkáni v první fázi použili duální simplexové sítě k určení přesné polohy hranice jednotlivých buněk. Mezi deformabilní modely jsou též řazeny progresivní Fast Marching a LevelSet metody. Fast Marching metodu jsme použili k určení hranic párů chromozómů v interfázi v jádrech buňky HL-60 (Matula, Hubený, Kozubek 2004). V současné době zkoumáme aplikace Level Set metod v oblasti předzpracování obrazu (odstranění šumu a zvýraznění hran) a segmentaci obrazu. Chceme též dosáhnout širšího využití duálních simplexových sítí k segmentaci buněk tkání. |
| Související projekty: |