A A A Robert Koprowski - Kanał RSS

Automatic analysis methods of microtubule orientation

 

The book "Automatic analysis methods of microtubule orientation" was written in 2007, is available in publications of the University of Silesia

 

The book is addressed mainly to biologists, confirming them in the opinion that many time-consuming measurements can be profiled program them to perform image analysis. Algorithms for image analysis and processing, used in this study group, not only lead to quantitative results, but also the full automation of the measurements, which greatly accelerates the process of research. The objectives of the monograph include: developing methods for automatically determining the angle of inclination of microtubules, to develop a method for spatial reconstruction of the microtubules and to develop a method to determine the spatial distribution of protofilaments in the transverse image of microtubules.

Automatyczne metody analizy orientacji mikrotubul

Table of contents in Polish

Spis ważniejszych oznaczeń 4

Wprowadzenie 5

CZĘŚĆ I Opis algorytmu i jego własności 7

1. Akwizycja i wstępne przetwarzanie obrazów mikrotubul 8
1.1. Wprowadzenie 8
1.2. Obrazy mikroskopowe mikrotubul 9
1.3. Obrazy mikrotubul i ich geometryczne przybliżenie 10
1.4. Dotychczasowe algorytmy analizy obiektów wydłużonych 13
2. Pomiar kąta nachylenia mikrotubul 15
2.1. Wprowadzenie 15
2.2. Zastosowanie operacji szkieletyzacji dla mikrotubul 17
2.3. Wstępne przetwarzanie obrazu 19
2.4. Algorytmy główny pomiaru stopnia nachylenia mikrotubul 20
2.5. Przybliżenie mikrotubuli prostą 31
2.6. Optymalizacja algorytmu 36
3. Własności opracowanego algorytmu i jego modyfikacji 40
3.1. Wprowadzenie 40
3.2. Metodyka pomiaru własności algorytmów 43
3.2.1. Generator losowy obiektów wydłużonych 44
3.2.2. Analiza histogramów 45
3.3. Parametry opracowanych algorytmów 46
3.3.1. Wpływ zmian rozmiaru maski h 46
3.3.2. Wpływ zmian progu pr 49
3.3.3. Wpływ liczby obiektów na scenie 51
3.3.4. Wpływ kąta nachylenia obiektów na scenie 51
3.3.5. Wpływ doboru kroku działania algorytmu 53
3.4. Podsumowanie 54

CZĘŚĆ II Wykorzystanie i uogólnienie algorytmu 55

4. Analiza zmienności kąta nachylenia mikrotubul 56
4.1. Wprowadzenie 56
4.2. Globalna analiza kąta nachylenia komórek 56
4.3. Obszarowa analiza kąta nachylenia mikrotubul 59
4.4. Typy histogramów mikrotubul 65
4.5. Podsumowanie 70
5. Rekonstrukcja mikrotubul na podstawie sekwencji ich obrazów 74
5.1. Wprowadzenie 74
5.2. Nakładanie sekwencji obrazów 75
5.3. Podsumowanie 80
6. Pole kierunku w analizie obiektów cylindrycznych 81
6.1. Wprowadzenie 81
6.2. Analiza konturów obiektów cylindrycznych 82
6.3. Analiza obiektów cylindrycznych 87
6.3.1. Wyznaczenie obszaru analizy 88
6.3.2. Rekonstrukcja konturu obiektu cylindrycznego 92
6.4. Przykładowe zastosowanie 97

Dodatek 99

7. Analiza okresowości protofilamentów w poprzecznym obrazie mikrotubuli 100
7.1. Wprowadzenie 100
7.2. Liczba protofilamentów w poprzecznym obrazie mikrotubuli 100
7.3. Okresowości protofilamentów w poprzecznym obrazie mikrotubuli 106
7.3.1. Szybka transformata Fouriera 106
7.3.2. Optymalizacja simpleksowa 107
7.3.3. Filtracja filtrem Butterworth’a 110
7.3.4. Inne możliwe podejścia 114
7.4. Podsumowanie 116
8. Literatura 117