• 제목/요약/키워드: Cell segmentation

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뉴런 추적 및 딥러닝 기반의 대화형 뉴런 구조 교정 기법 (Neuron Tracing- and Deep Learning-guided Interactive Proofreading for Neuron Structure Segmentation)

  • 최준영;정원기
    • 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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    • 제27권4호
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    • pp.1-9
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    • 2021
  • 축삭(axon), 가지돌기(dendrite), 신경세포체(cell body)와 같은 뉴런의 소기관을 분리하는 작업은 신경학적 현상의 분석에 도움을 준다. 최근에 딥러닝 기술을 이용하여 이를 수행하고자 하는 시도들이 있지만, 데이터의 노이즈, 훈련 데이터와의 차이 등으로 인해 결과에 오류를 포함할 가능성이 있다. 따라서, 이러한 기술을 실제 분석에 활용하기 위해서는 결과를 교정하는 과정이 필수적이지만, 이는 전문가가 수작업으로 수행해야 하기 때문에 많은 노력과 시간이 소요된다. 우리는 딥러닝 결과에 존재하는 오류들을 보다 손쉽게 교정할 수 있는 대화형 뉴런 구조 교정 방법을 제안한다. 이 방법은 구조적 일관성을 지니는 뉴런의 특성을 기반으로 뉴런 구조를 교정하여 적은 사용자의 인터랙션으로도 높은 정확도의 교정 결과를 얻을 수 있도록 한다.

Performance Evaluation of a Cell Reassembly Mechanism with Individual Buffering in an ATM Switching System

  • Park, Gwang-Man;Kang, Sung-Yeol;Han, Chi-Moon
    • ETRI Journal
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    • 제17권1호
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    • pp.23-36
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    • 1995
  • We present a performance evaluation model of cell reassembly mechanism in an ATM switching system. An ATM switching system may be designed so that communications between processors of its control part can be performed via its switching network rather than a separate inter-processor communications network. In such a system, there should be interface to convert inter-processor communication traffic from message format to cell format and vice versa, that is, mechanisms to perform the segmentation and reassembly sublayer. In this paper, we employ a continuous-time Markov chain for the performance evaluation model of cell reassembly mechanism with individual buffering, judicially defining the states of the mechanism. Performance measures such as message loss probability and average reassembly delay are obtained in closed forms. Some numerical illustrations are given for the performance analysis and dimensioning of the cell reassembly mechanism.

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ML분류를 사용한 유방암 항체 조직 영상분할 (Segmentation of Immunohistochemical Breast Carcinoma Images Using ML Classification)

  • 최흥국
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제4권2호
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    • pp.108-115
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    • 2001
  • 본 연구에서는 RGB칼라영상에서 세 칼라 객체의 색상에 따라 정량적으로 분류하기 위하여 ML(Maximum Likelihood) 분류법 을 개선 시도하여 보았다. RGB 칼라 영상이라 하면 빨강, 초록, 파랑의 세 밴드로 이루어진다. 스펙트룸과 공간상의 요소를 고려한다면 3차원적인 구조를 갖게 된다. 이러한 3차원 구조의 voxel를 RGB cube에 투사하여 이로부터 ML분류법의 개선 방법론을 적용하여 보았다. 전례적으로 쉽게 사용되어지는 Box 분류법과 비교 검토하여 보았으며 Bayesian decision 이론을 기반으로한 통계학적인 ML 분류법을 사용하였다. 유방암 항체조직영상에 이 방법론을 응용하며 양성 세포핵 음성 세포핵 그리고 배경을 분류하는데 좋은 결과를 얻어 임상에서 유방암 환자의 예후 및 진단에 사용할 수 있도록 연구하였다.

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Rhythmic Gene Expression in Somite Formation and Neural Development

  • Kageyama, Ryoichiro;Niwa, Yasutaka;Shimojo, Hiromi
    • Molecules and Cells
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    • 제27권5호
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    • pp.497-502
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    • 2009
  • In mouse embryos, somite formation occurs every two hours, and this periodic event is regulated by a biological clock called the segmentation clock, which involves cyclic expression of the basic helix-loop-helix gene Hes7. Hes7 expression oscillates by negative feedback and is cooperatively regulated by Fgf and Notch signaling. Both loss of expression and sustained expression of Hes7 result in severe somite fusion, suggesting that Hes7 oscillation is required for proper somite segmentation. Expression of a related gene, Hes1, also oscillates by negative feedback with a period of about two hours in many cell types such as neural progenitor cells. Hes1 is required for maintenance of neural progenitor cells, but persistent Hes1 expression inhibits proliferation and differentiation of these cells, suggesting that Hes1 oscillation is required for their proper activities. Hes1 oscillation regulates cyclic expression of the proneural gene Neurogenin2 (Ngn2) and the Notch ligand Delta1, which in turn lead to maintenance of neural progenitor cells by mutual activation of Notch signaling. Taken together, these results suggest that oscillatory expression with short periods (ultradian oscillation) plays an important role in many biological events.

Quantitative Image Analysis of Fluorescence Image Stacks: Application to Cytoskeletal Proteins Organization in Tissue Engineering Constructs

  • Park, Doyoung
    • 한국정보기술학회 영문논문지
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    • 제9권1호
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    • pp.103-113
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    • 2019
  • Motivation: Polymerized actin-based cytoskeletal structures are crucial in shape, dynamics, and resilience of a cell. For example, dynamical actin-containing ruffles are located at leading edges of cells and have a significant impact on cell motility. Other filamentous actin (F-actin) bundles, called stress fibers, are essential in cell attachment and detachment. For this reason, their mechanistic understanding provides crucial information to solve practical problems related to cell interactions with materials in tissue engineering. Detecting and counting actin-based structures in a cellular ensemble is a fundamental first step. In this research, we suggest a new method to characterize F-actin wrapping fibers from confocal fluorescence image stacks. As fluorescently labeled F-actin often envelope the fibers, we first propose to segment these fibers by diminishing an energy based on maximum flow and minimum cut algorithm. The actual actin is detected through the use of bilateral filtering followed by a thresholding step. Later, concave actin bundles are detected through a graph-based procedure that actually determines if the considered actin filament is enclosing the fiber.

현미경 영상 기반 암세포 생존력 관련 표현형 추출 (Microscopic Image-based Cancer Cell Viability-related Phenotype Extraction)

  • 강미선
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제44권3호
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    • pp.176-181
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    • 2023
  • During cancer treatment, the patient's response to drugs appears differently at the cellular level. In this paper, an image-based cell phenotypic feature quantification and key feature selection method are presented to predict the response of patient-derived cancer cells to a specific drug. In order to analyze the viability characteristics of cancer cells, high-definition microscope images in which cell nuclei are fluorescently stained are used, and individual-level cell analysis is performed. To this end, first, image stitching is performed for analysis of the same environment in units of the well plates, and uneven brightness due to the effects of illumination is adjusted based on the histogram. In order to automatically segment only the cell nucleus region, which is the region of interest, from the improved image, a superpixel-based segmentation technique is applied using the fluorescence expression level and morphological information. After extracting 242 types of features from the image through the segmented cell region information, only the features related to cell viability are selected through the ReliefF algorithm. The proposed method can be applied to cell image-based phenotypic screening to determine a patient's response to a drug.

영상분할을 이용한 효율적인 주차검출 (An Efficient Vehicle Parking Detection Method Using Image Segmentation)

  • 남기환;배철수
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제8권3호
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    • pp.708-713
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    • 2004
  • 그레이 스케일 이미지를 이용한 차량 감지 방법은 주차장에서 빈 공간으로 진입하는 차량의 안내나 기타 유사한 목적들을 위해 제안되고 있다. 본 논문은 그레이레벨 이미지를 이용하여 주차여부를 확인하고, 주차공간을 분석하는 방법을 제안한다. 실험결과로써 각기 2일 동안 새벽부터 해질녘까지 야외 주차장을 이용하여 획득한 129개의 영상을 이용하여 실험한 결과 98.7%의 성공률을 나타내었다.

이산 모스 이론을 이용한 영역 분할 - 맘모그래피에의 응용 (Region Segmentation using Discrete Morse Theory - Application to the Mammography)

  • 한희일
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제22권1호
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    • pp.18-26
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    • 2019
  • In this paper we propose how to detect circular objects in the gray scale image and segment them using the discrete Morse theory, which makes it possible to analyze the topology of a digital image, when it is transformed into the data structure of some combinatorial complex. It is possible to get meaningful information about how many connected components and topologically circular shapes are in the image by computing the persistent homology of the filtration using the Morse complex. We obtain a Morse complex by modeling an image as a cubical cellular complex. Each cell in the Morse complex is the critical point at which the topological structure changes in the filtration consisting of the level sets of the image. In this paper, we implement the proposed algorithm of segmenting the circularly shaped objects with a long persistence of homology as well as computing persistent homology along the filtration of the input image and displaying in the form of a persistence diagram.

Performance Evaluation of Buffer Management Schemes for Implementing ATM Cell Reassembly Mechanism

  • Park, Gwang-Man;Kang, Sung-Yeol;Lie, Chang-Hoon
    • 한국경영과학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.139-151
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    • 1997
  • An ATM switching system may be designed so that communications between processors of its control part can be performed via its switching network rather than a separate inter-processor communications (IPC) network. In such a system, there should be interfaces to convent IPC traffic from message format to cell format and vice versa, that is, mechanisms to perform the SAR (Segmentation And Reassembly) sublayer functions. In this paper, we concern the cell reassembly mechanism among them, mainly focussed on buffer management schemes. We consider a few alternatives to implement cell reassembly function block, namely, separated buffering, reserved buffering and shared buffering in this paper. In case of separated and reserved buffering, we employ a continuous time Markov chain for the performance evaluation of cell reassembly mechanism, judicially defining the states of the mechanism. Performance measures such as measage loss probability, mean number of message queued in buffer and average reassembly delay are obtianed in closed forms. In case of shared buffering, we compare the alternatives for implementing cell reassembly function block using simulation because it is almost impossible to analyze the mechanism of shared buffering by analytical modeling. Some illustrations are given for the performance analysis of the alternatives to implement cell reassembly function block.

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원형객체의 기하학적 정보를 이용한 영상분할 알고리즘 (Image Segmentation Algorithm Based on Geometric Information of Circular Shape Object)

  • 은성종;황보택근
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제10권6호
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    • pp.99-111
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    • 2009
  • 영상분할은 그 결과가 영상의 해석에 있어 매우 중요한 영향을 미치게 되며, 영상 처리의 필수 불가결한 단계이다. 이처럼 영상분할은 그 중요성이 높은 반면에 기존의 영상분할 방법들은 객체 내 픽셀 값의 변화가 심하거나, 객체와 배경과의 경계가 불분명한 경우 영역 분할의 문제를 가져 오게 된다. 이는 다수의 객체들이 서로 인접하여 구성되었을 때 빈번하게 발생하는데, 본 논문은 이러한 다수의 객체들이 원형 성분을 가진 객체들로 이루어 졌을 때 원형객체의 기하학적 정보를 이용하여 단일 객체로 분할하는 알고리즘을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 원형객체 분할 알고리즘은 총 4단계로 나누어진다. 그 중 첫단계는 인접한 원형객체의 외곽선 추출을 위한 단계, 두 번째 단계는 앞서 추출된 외곽선 정보를 이용하여 분할 후보점을 추출하는 단계, 세 번째 단계는 분할 후보점을 이용하여 대표 원들을 계산하는 단계, 끝으로 네 번째 단계는 계산된 대표 원들의 확장과 축소를 통하여 겹쳐지는 픽셀들을 기록해 이를 직선으로 연결하는 단계이다. 제안한 알고리즘의 성능 평가를 위해, 본 알고리즘과 목적이 가장 유사한 대표 세포 영상분할 알고리즘 3개와 비교하였고, 평가 방법은 분할된 영역의 개수 차와 내부 분할선의 비교 평가로 이루어졌다. 실험 결과, 가장 좋았던 Yan에 비해 개수 차는 16.7%, 내부 분할선의 정확도 평가는 21.8% 높은 것으로 나타났다.

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