Metoda segmentacji obrazów jąder komórkowych roślin w cytometrii DNA z heterogenicznym rozkładem wewnątrz jądra

• Autorzy: Gocławski J. , Anioł P.

Warianty tytułu

EN

The segmentation method of plant cells nuclei images in the cytometry of DNA with heterogenous distribution inside of a nucleus

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono algorytm segmentacji obrazów jąder komórkowych roślin poprzedzający procedurę pomiaru zawartości DNA. Opiera się on o iteracyjne wieloprogowanie obrazu z odcieniami jasności, uzyskanego w wyniku wstępnego odejmowania składowych koloru w przestrzeni RGB. Odejmowanie to redukuje niewybarwione artefakty tła obrazu. Zapewniono także rozdzielanie sklejonych jąder komórkowych z użyciem metody działów wodnych w odniesieniu do transformaty odległości tych obiektów. Pokazano, że wieloprogowanie ma kluczowe znaczenie dla wyodrębnienia profilów jąder z wysoce nierównomiernym rozkładem DNA.

EN

The paper presents an algorithm of plant nuclei image segmentation preceding the procedure of DNA contents measurement. It is based on iterative multilevel thresholding of grey-level differential image, obtained by preliminary subtraction of components in RGB color space. The subtraction reduces non-stained background artifacts. Splitting of merged cell nuclei has been provided using shape-based watershed method referred to the distance transform of the objects. It has been shown, that multilevel thresholding plays a key role in the proper discrimination of nuclei profiles with highly nonuniform DNA distribution.

Słowa kluczowe

PL

cytometria obrazowa; rozkład DNA; segmentacja obrazu; obszar ROI; wieloprogowanie; progowanie iteracyjne; erozja; dylatacja; rekonstrukcja; transformacja odległości; segmentacja działami wodnymi

EN

image cytometry; DNA distribution; image segmentation; Region of Interest (ROI); multilevel thresholding; iterative thresholding; erosion; dilation; reconstruction; distance transform; watershed segmentation

• Wydawca: Wydawnictwa AGH
• Czasopismo: Automatyka / Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie
• Rocznik: 2006
• Tom: T. 10, z. 3
• Strony: 299--311
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Gocławski J.

• Katedra Informatyki Stosowanej, Politechnika Łódzka

autor

Anioł P.

• Katedra Cytologii i Cytochemii Roślin, Uniwersytet Łódzki

Bibliografia

• [1] Claeys A., Comelis A., Kreckaert I., Coen H., Zukowski R, Smets G., Roels F.: Fully Automated Measurements by Light Microscopy of Tissue Sections Using a Cellural Array Computer. Gegen-baurs morphol. Jahrbuch, 135, 1989, 83-90
• [2] Claeys A., Van Den Branden Ch., Roels F.: Automated Measurements on Cell Nuclei in Sections. Analytical and Quantitative Cytology and Histology, t. 10, nr 4, 1988, 276-284
• [3] Dias Velasco F.R.: Thresholding using ISODATA Clustering Algorithm. IEEE Trans. On Systems, Man and Cybernetics, t. SMC-10, nr 11, 1980, 771-774
• [4] Eudey T. L.: Statistical Considerations in DNA Flow Cytometry. Statistical Science, t. 11, nr 4, 1996, 320-334
• [5] Haralick R.M., Shapiro L.G.: Survey: Image segmentation Techniques. Computer Vision Graphics Image Processing, t. 29, 1985, 100-132
• [6] Husain O. A.N., Watts K.C.: Preparatory Methods for DNA Hydrolysis, Cytochemistry, Immunocytochemistry and Ploidy Analysis. Their Application to Automated and Routine Diagnostic Cyto-pathology. Analytical and Quantitative Cytology and Histology, t. 9, nr 3, 1987, 218-224
• [7] Interpretation assistance in diagnostic DNA image cytometry. http://euroquant.med.tu.dres-den.de/intassi. htm
• [8] Kapur J.N., Sahoo P.K., Wong A.K.C.: A New Method for Gray-Level Picture Thresholding Using Entropy of the Histogram. Computer Vision, Graphics, and Image Processing, t. 29, 1985, 273-285
• [9] Liao P.S., Chen T.S., Chung P.C.: A Fast Algorithm For Multilevel Thresholding. Journal of Information Science And Engineering, t. 17, 2001, 713-727
• [10] Malina W., Smiatacz M.: Metody cyfrowego przetwarzania obrazów. EXIT, Warszawa 2005
• [11] Serra J. 1986: Introduction to Mathematical Morphology. Computer Vision Graphics Image Processing, t. 35, 2005, 283-305
• [12] Tsai W.H.: Moment Preserving Thresholding. Computer Vision, Graphics, and Image Processing, t. 29, 1985, 377-393
• [13] Vincent L.: Morphological Grayscale Reconstruction in Image Analysis: Applications and Efficient Algorithms. IEEE Transactions on Image Processing, t. 2, nr 2, 1993, 176-201
• [14] Vincent L., Soille P.: Watersheds in Digital Spaces: An Efficient Algorithm Based on Immersion Simulations. IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, t. 13, nr 6, 1991, 583-598
• [15] Wahlby C: Algorithms for Applied Digital Image Cytometry. Acta Universitatis Upsaliensis. Comprehensive Summaries of Uppsala Dissertations from the Faculty of Science and Technology, 896, 2003, 1-75