1. Cell Confluency Calculator
ΥΛΟΠΟΙΗΣΗ: ΣΤΕΦΑΝΑΤΟΣ ΧΡΗΣΤΟΣ
ΕΠΙΒΛΕΠΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ : ΛΕΩΝΙΔΑΣ ΑΛΕΞΟΠΟΥΛΟΣ
Ε.Μ.Π ΣΧΟΛΗ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ 2014

2. Εύρος υλοποιημένων Λειτουργιών
(Project scope)
 Ανάγνωση Εικόνας
 Επεξεργασία Εικόνας
 Υπολογισμός Confluency (κυτταρική πληρότητα της
επιφάνειας)
 Παρουσίαση Εξέλιξης Confluency μεσω γραφ. Παραστ.
 Δυνατότητα Ρύθμισης Παραμέτρων από τον χρήστη
 Αρχειοθέτηση Αποτελεσμάτων (Logging)
 Περιβάλλον Διεπαφής με χρήστη(GUI)

3. Αλγόριθμος
 Τμήματα Αλγορίθμου:
Επεξεργασία Εικόνας
Μετατροπή σε
Binary,υπολογισμός
Πρόσθετες
Λειτουργίες
Παράμετροι
Γραφική
Παράσταση&logging

4. Επεξεργασία Εικόνας
rgb2gray
1.Μετατροπή σε Grayscale(Hue , Saturation, Luminance)

5. 2.Range Filter
 Αντικαθιστούμε την τιμή της φωτεινότητας κάθε pixel‘γειτονιάς’ 3x3 pixel,με την
τιμή της διαφοράς της μέγιστης και της ελάχιστης τιμής της φωτεινότητάς στην
συγκεκριμένη γειτονιά.
 Συνεπώς οι περιοχές του background και εσωτερικά του κυττάρου θα
αποκτήσουν την τιμή 0(δεν υπάρχει διαφοροποίηση μεταξύ των τιμών της
φωτεινότητας στα pixel των δεδομένων περιοχών.)
 Οι μόνες περιοχές που θα αποκτήσουν τιμή φωτεινότητας μεγαλύτερη αισθητά
μεγαλύτερη του μηδενός(γκρι-άσπρη απόχρωση) είναι οι περιοχές στα σύνορα
των κυττάρων.

6. Range
Filter

7. Ενίσχυση του Contrast
imadjust
Contrast =

8. 2.Γέμισμα Κενών
ιmfill(I,’holes’)

9. Μετατροπή σε Binary , υπολογισμός
confluency
 1.Threshold (Κατώφλι)
1
0
Μέθοδος Otsu + Μικρορύθμιση από
χρήστη μέσω slider button
Μέθοδος Οtsu : Υπολογισμός
threshold έτσι ώστε η διακύμανση των
αποχρώσεων στην εικόνα από την
ανώτερη Κλάση(1) και την κατώτερη
(2) να είναι ελάχιστη
Κλάση 1
Κλάση 2
Υπολογισμός

10. 2. Μετατροπή
im2bw

11. bwareaopen
3.Απαλοιφή μικρών αντικειμένων

12. 4.Cell Mask
0011111000000111
0111111000000011
0011000000001111
0000000000000001
0000011100000000
1111100000000011
1111000000000000
blackwhite
uint8(blackwhite)
mask

13. .*
blackcellCI mask

14. Υπολογισμός
 Χρησιμοποιούμε τον αρχικό λογικό(1,0) πίνακα.

15. Πρόσθετες Λειτουργίες
 Toggle Button (Εναλλαγή μεταξύ Επεξεργασμένης και Αρχικής Εικ.

16. Ρύθμιση παραμέτρων

17. Αρχειοθέτηση , plotting και μηνύματα

18. GUI
 Απαρτίζεται από συναρτήσεις που καλούνται με την αλληλεπίδραση
του χρήστη με τα buttons το GUI.
 Για μεταφορά μεταβλητών από GUI function σε άλλη χρησιμοποιείται
το πρόσημο handles.var
•…
•Li
•level
•Toggle Button
•Max , Min e.t.c
•Slider
•Variables k1 k2
•Pushbutton
“select image”
•Variables
•Im1,im2 e.tc
handles.image handles.slidervalue
handles.phandles.status

19. Εφαρμογές
 Χρήση από βοηθητικό προσωπικό σε μικροβιολογικό εργαστήριο για
την παρακολούθηση κυτταρικών καλλιεργειών.
 Βοήθημα Εκπαίδευσης σε λογισμικό κυτταρικής παρακολούθησης
 Με μικρές παραλλαγές για προβλήματα που απαιτούν εντοπισμό
αντικειμένων στο background.(κύτταρα, σφαιρίδια)

20. Προτερήματα και Μειονεκτήματα
του αλγορίθμου
 Pros
 Απλό στην χρήση
 Ακριβής Υπολογισμός Confluency
 Αυτόματη Καταγραφή
αποτελεσμάτων
 Έγκαιρη και κατανοητή ενημέρωση
με μήνυμα όταν το confluency
ξεπερνά ορισμένα επίπεδα
 Cons
 Μη υποστήριξη Video
 Δεν υπολογίζει αριθμό Κυττάρων
 Ρύθμιση Confluency από
χρήστη(User to user Variability)
 Δεν υποστηρίζει πιο σύνθετες
λειτουργίες που θα απαιτούσε ένα
βιολογικό εργαστήριο από ένα
λογισμικό αυτοματοποίησης ένα
βιολογικό εργαστήριο
 Υπάρχουν ήδη στην αγορά
ισχυρές εφαρμογές για τον τομέα.