Elaborazione di immagini - Conteggio dei nuclei

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Sto cercando di creare un programma in grado di contare il numero di nuclei in tale immagine:

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Quello che ho già fatto è il seguente, passo dopo passo:

Applicare un filtro sequenziale alternato (chiudendo e aprendo l'immagine con elementi strutturanti gradualmente più grandi)
Applicare una trasformazione di distanza
Applicare la segmentazione spartiacque utilizzando l'immagine trasformata a distanza per rilevare i minimi

Che produce il seguente risultato (dove ogni colore rappresenta un nuovo nucleo contato):

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Come possiamo vedere, ci sono molte imperfezioni, in particolare nuclei sovrastimati. Direi che la ragione di questo problema è il modo in cui ho imposto i minimi per la Trasformazione del bacino (usando la trasformazione della distanza), ma in realtà non ho altre idee per imporre i minimi in quel caso.

Dato che la Trasformazione della distanza genera minimi basati sulla rotondità degli oggetti, vorrei conoscere un'alternativa migliore per arrotondare i nuclei rispetto al filtro sequenziale alternato (guardando l'immagine sopra, possiamo dedurre che la maggior parte dei "sovraconti" provengono da i nuclei meno arrotondati). Vorrei anche conoscere modi migliori per imporre minimi per la trasformazione del bacino idrografico.

image-processing

— Thiago
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A volte ricevo questo tipo di domande sul lavoro e ... non ci penso. In genere chiedo all'utente di tornare al microscopio e acquisire immagini decenti. Non sono sicuro di poterli contare con precisione a mano. È un'opzione nel tuo caso (rifare la parte di imaging intendo)?

— Jean-Yves,

Pazza idea, che potrebbe funzionare a seconda di quante immagini devi analizzare e con quale frequenza, ma sapendo che gli umani sono migliori in questo genere di cose: prova ad usare il Turk meccanico di Amazon.

— DarenW,

Puoi fornire una verità fondamentale per la tua immagine? (delineato manualmente da te) Ho guardato l'immagine e francamente non posso dirti quali sono i nuclei o quali sono gli artefatti. Ci sono alcuni nuclei composti solo da diversi pixel? I nuclei suppongono di essere rotondi / ellissi? E alla fine, come ha sottolineato @ Jean-Yves, puoi avere un'immagine migliore? Tutti possiamo regolare il contrasto e la luminosità, ma non possiamo ridisegnare il campione.

— visoft,

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Esistono numerosi articoli su come gestire il problema della sovregmentazione dello spartiacque, ma penso che dovresti leggere i robusti metodi di segmentazione delle immagini delle cellule (articolo scientifico del 2004 di Bengtsson et al).

Copre vari metodi per segmentare le immagini delle cellule e include esempi del mondo reale che mostrano come gestire la sovraegmentazione da spartiacque su immagini al microscopio a fluorescenza simili alle tue (ha anche esempi per immagini in campo chiaro e immagini al microscopio confocale). Usa i semi della trasformazione a distanza, simile al tuo approccio, e unisce le regioni con i bordi deboli. L'articolo legge bene e i concetti sono abbastanza semplici da implementare in Matlab.

Per un approccio ancora più attuale, puoi leggere uno schema di decomposizione per oggetti fuzzy 3D basati sulle informazioni sulla distanza fuzzy di Svensson. Utilizza un metodo simile a quello di Bengtsson et al, ma lavora sulla trasformazione sfocata della distanza che offre una migliore rappresentazione della densità per gli oggetti utilizzati nell'articolo.

— riviste
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Puoi provare la "trasformazione massima dei massimi" che è un metodo di ricostruzione morfologica. Rileva i punti massimi in base a un criterio di contrasto che è possibile invertire e imporre. È implementato in Matlab.

— Zoran
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