Grafowa metoda segmentacji obiektów w postaci skupisk na przykładzie obrazów kometowych

• Autorzy: Bal A.

Warianty tytułu

EN

Graph-based aggregate object image segmentation method on example of comet assay images

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono propozycję metody segmentacji obiektów będących skupiskami - przykładem takich obiektów są tzw. komety, które są wynikiem jednokomórkowej elektroforezy żelowej. Opracowana metoda działa dwuetapowo: etap 1. to segmentacja służąca wyznaczeniu elementów składowych należących do obiektów, etap 2 wykorzystuje minimalne drzewo rozpinające do określenia zbioru elementów tworzących poszczególne obiekty, obszar poszczególnych obiektów wyznaczany jest jako otoczka wypukła odpowiedniego drzewa rozpinającego.

EN

This paper deals with a problem of segmentation of aggregate objects, that is objects which are formed by a set of unconnected elements smaller than the object itself. Images of such a type of objects are very difficult for segmentation. An example of this type of objects are "comets" (Fig. 1, left column) from Single Cell Gel Electrophoresis images (also called comet assay images). In comet assay images the comet region is formed by unconnected fragments of DNA. Because of not satisfying results of comet segmentation with use of the standard methods, a new method for segmentation of such images was developed. The new method works in two stages. The first stage is the image segmentation-for comets the Bernsen binarization method (Eqs. (1) and (2)) with median filtering of the obtained results was chosen-the result of this stage is a set of comet elements ei which represent DNA fragments (Fig. 1, the 2nd column). In the second stage the minimum spanning trees Tp are created (Fig. 1, 3th column)-graph vertexes vi represent elements ei, and length dij of edge eij between vertexes vi and vj is equal to the closest distance between pixels of elements ei and ej-then for each connected tree Tp its convex hull which defines the region of comet Kp (Fig. 1, the 4th column) is created. In case of defects appearing in comet images, the incorrect region can be rejected e.g. by use of geometrical or photometrical features of the regions.

Słowa kluczowe

PL

analiza obrazów; obiekty w postaci skupisk; minimalne drzewo rozpinające; test kometowy; jednokomórkowa elektroforeza żelowa

EN

image analysis; image segmentation; aggregate objects; minimum spanning tree; comet assay; single cell gel electrophoresis

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2012
• Tom: R. 58, nr 4
• Strony: 313--315
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys., tab., wzory

Twórcy

autor

Bal A.

• Politechnika Śląska, ul. Akademicka 16, 44-100 Gliwice,

Bibliografia

• [1] Bernsen J.: Dynamic thresholding of gray-level images, Proceedings 8th International Conference on Pattern Recognition, Paris, str. 1251-1255, 1986.
• [2] Cormen T. H., Leiserson Ch. E., Rivest R.: Wprowadzenie do algorytmów, WNT, 2004.
• [3] Kruskal J. B.: On the Shortest Spanning Subtree of a Graph and the Traveling Salesman Problem, Proceedings of the American Mathematical Society, vol. 7, no. 1, str. 48-50, 1956.
• [4] Liao W., McNutt M. A., Zhu W. G.: The comet assay: A sensitive method for detecting DNA damage in individual cells, Methods San Diego Calif, vol. 48, no. 1, str. 46-53, 2009.
• [5] Olive P. L.: Review. Impact of the comet assay in radiobiology, Mutation Research/Reviews in Mutation Research, vol. 681, no. 1, ss. 13-23, 2009.
• [6] Otsu N.: A threshold selection method from gray-level histograms, IEEE Trans. Sys., Man., Cyber., vol. 9, no. 1, ss. 62-66, 1979.
• [7] Östling O., Johanson K. J.: Microelectrophoretic study of radiation-induced DNA damages in individual mammalian cells, Biochemical and Biophysical Research Communications, vol. 123, no. 1, str. 291-298, 1984.