Wybrane metody poprawy wyników segmentacji obiektów w postaci skupisk na przyk?adzie obrazów kometowych

Artur BAL

摘要

W pracy przedstawiono metody poprawy wyników segmentacji obiektów w postaci skupisk. Poprawa jako?ci segmentacji dla takich obiektów mo?e by? uzyskana m.in. poprzez odpowiednie po??czenie filtracji dolnoprzepu-stowej (np. filtracji medianowej) z metodami pozwalaj?cymi na okre?lenie przynale?no?ci poszczególnych obszarów uzyskanych po segmentacji wybran? metod? do obszarów wynikowych reprezentuj?cych obiekty interesuj?ce z punktu widzenia celu segmentacji (w pracy zastosowano w tym celu operacj? morfologicznego zamkni?cia oraz metod? grafow? wykorzystuj?c? koncepcj? minimalnego drzewa rozpinaj?cego). W pracy zwrócono tak?e uwag? na mo?liwo?? poprawy wyników segmentacji poprzez wyznaczenie otoczki wypuk?ej rozpi?tej na obszarach spe?niaj?cych okre?lone wymagania. Wyniki dzia?ania opisanych metod przedstawiono na przyk?adzie poprawy wyników segmentacji obrazów otrzymanych w wyniku jednokomórkowej elektroforezy ?elowej.%This paper deals with the problem of segmentation of cluster-structured objects, that is the objects which are formed by a set of unconnected elements smaller than the'object. Images representing such objects are very difficult for segmentation. A good example of cluster-structured objects are "comet" images from Single Cell Gel Electrophoresis (comet assay). In the analysis of comet assay images a pivotal role plays the detection of comet regions - the comet region is formed by unconnected fragments of DNA (Fig. 1) which originate from the same cell nucleus. Because those regions are not solid, the usage of standard segmentation methods leads to poor results (Fig. 2). Pre- and post-processing methods can be used for improvement of segmentation results. Some of them are presented in the paper. The aim of the work was not the selection of the best improvement method of the comet assay segmentation results but the presentation of different approaches which could be used in the case of segmentation of this kind of objects. The first presented method is based on the idea of artificial removing of connectivity lack - this is done by the usage of a low-pass filter with large window before segmentation (Fig. 3). The next method uses the morphological closing for assignment of regions r_i to the metaregion R_k which represent one comet (Fig. 4). For improving R_k shape the idea of convex hull spanned on r_i ∈ R_k is used (Fig. 5). In this method the assignment condition is enclosed in structuring elements -because of limitations of the discrete space, in which the structuring element is defined, there are also some limitations of conditions which can be used. This drawback does not exist in the last of the presented method which uses the conception of the minimum spanning tree for assignment of regions r_i to R_k. In this method the segmentation result is represented by graph G, whose vertexes v_i represent regions r_i, and length d_(ij) of edge e_(ij) between vertexes v_i and v_j is equal to the closest distance between pixels of r_i and r_j (distances d_(ij) in general case can be variously defined). In G the minimum spanning trees T_k are searched, such that (V)e_(ij) ∈T_k:d_(ij)≤ε, then for each T_k its convex hull is created - it defines the region of comet K_p (Fig. 6).

機(jī)譯：本文提出了改進(jìn)聚類形式的對(duì)象分割結(jié)果的方法。除其他外，可以提高此類對(duì)象的分割質(zhì)量通過(guò)將低通濾波（例如中值濾波）與允許通過(guò)選定方法確定分割后獲得的各個(gè)區(qū)域的歸屬確定為代表目標(biāo)對(duì)象的結(jié)果區(qū)域的方法進(jìn)行適當(dāng)組合的方法（該工作為此使用形態(tài)學(xué)封閉和圖法）使用最小生成樹的概念）。本文還強(qiáng)調(diào)了通過(guò)確定滿足特定要求的凸包絡(luò)區(qū)域來(lái)改善分割結(jié)果的可能性。在改進(jìn)單細(xì)胞凝膠電泳獲得的圖像的分割結(jié)果的示例上介紹了所描述方法的結(jié)果。％本文討論了簇結(jié)構(gòu)對(duì)象的分割問(wèn)題，即對(duì)象是由一組小于'a'的未連接元素形成的。賓語(yǔ)。表示此類對(duì)象的圖像很難分割。群集結(jié)構(gòu)對(duì)象的一個(gè)??很好的例子是來(lái)自單細(xì)胞凝膠電泳（彗星測(cè)定）的“彗星”圖像。在彗星分析圖像的分析中，彗星區(qū)域的檢測(cè)起著關(guān)鍵作用-彗星區(qū)域由源自同一細(xì)胞核的未連接的DNA片段（圖1）形成。由于這些區(qū)域不是實(shí)心的，因此使用標(biāo)準(zhǔn)分割方法會(huì)導(dǎo)致結(jié)果不佳（圖2）。預(yù)處理和后處理方法可用于改善分割結(jié)果。本文中介紹了其中一些。該工作的目的不是選擇彗星分析分割結(jié)果的最佳改進(jìn)方法，而是介紹可用于此類物體分割的不同方法。首先提出的方法是基于人為消除連通性不足的想法-這是通過(guò)在分割之前使用具有大窗口的低通濾波器來(lái)實(shí)現(xiàn)的（圖3）。下一種方法使用形態(tài)學(xué)閉合將區(qū)域r_i分配給表示一個(gè)彗星的元區(qū)域R_k（圖4）。為了改善R_k形狀，使用了跨過(guò)r_i∈R_k的凸包的想法（圖5）。在這種方法中，分配條件被包含在結(jié)構(gòu)化元素中-由于離散空間的局限性（在其中定義了結(jié)構(gòu)化元素），還存在一些可以使用的條件局限性。在提出的方法的最后一個(gè)中沒有這個(gè)缺點(diǎn)，該方法使用最小生成樹的概念來(lái)將區(qū)域r_i分配給R_k。在這種方法中，分割結(jié)果由圖G表示，其頂點(diǎn)v_i表示區(qū)域r_i，頂點(diǎn)v_i和v_j之間的邊緣e_（ij）的長(zhǎng)度d_（ij）等于r_i和r_j像素之間的最近距離（距離一般情況下，可以定義d_（ij）。在G中搜索最小生成樹T_k，使得（V）e_（ij）∈T_k：d_（ij）≤ε，然后為每個(gè)T_k創(chuàng)建其凸包-它定義了彗星K_p的區(qū)域（圖6 ）。

国产bbaaaaa片,成年美女黄网站色视频免费,成年黄大片,а天堂中文最新一区二区三区,成人精品视频一区二区三区尤物

Wybrane metody poprawy wyników segmentacji obiektów w postaci skupisk na przyk?adzie obrazów kometowych

摘要

著錄項(xiàng)

引文網(wǎng)絡(luò)

相似文獻(xiàn)

相關(guān)主題

期刊訂閱