Do Lógico ao Abstrato: A Ciência no Cotidiano
24 a 26 de outubro de 2017
Trabalho 9201
| ISSN | 2237-9045 |
|---|---|
| Instituição | Universidade Federal de Viçosa |
| Nível | Graduação |
| Modalidade | Pesquisa |
| Área de conhecimento | Ciências Exatas e Tecnológicas |
| Área temática | Teoria e Tecnologia da informação |
| Setor | Instituto de Ciências Exatas e Tecnológicas |
| Conclusão de bolsa | Não |
| Primeiro autor | Rodrigo Junior Rodrigues dos Santos |
| Orientador | JOÃO FERNANDO MARI |
| Título | Uma comparação entre dois métodos para a segmentação de cromossomos sobrepostos em imagens de microscopia |
| Resumo | A cariotipagem cromossômica é uma tarefa essencial em citogenética e é útil em diversas atividades práticas e de pesquisa como: auxilio no diagnóstico de doenças genéticas, de alguns tipos de câncer e em pesquisas na área de citogenética. Automatizar a segmentação e a classificação de cromossomos tem sido um grande desafio na montagem automática de cariótipo, especialmente devido à sobreposição de cromossomos. Este trabalho aborda métodos para a segmentação automática de cromossomos sobrepostos por meio da detecção de pontos de interesse nas bordas dos objetos. Os métodos de processamento de imagens foram desenvolvidos usando a linguagem de programação Python e bibliotecas de computação científica. Após converter as imagens para níveis de cinza aplicou-se o filtro da mediana 9 x 9. A imagem foi segmentada, separando os pixels dos cromossomos dos pixels do fundo por meio de limiarização global de Otsu. Algoritmos de morfologia matemática foram aplicados para melhorar a qualidade da imagem binária. Para a separação dos cromossomos, foram implementados dois métodos: um baseado no Esqueleto Morfológico dos cromossomos e um baseado na Triangulação Restrita de Delaunay. No método baseado no esqueleto morfológico, primeiramente extrai-se o esqueleto morfológico dos objetos e, na sequencia, após a poda das ramificações irrelevantes do esqueleto morfológico, o algoritmo hit-or-miss é aplicado para detectar o ponto de intersecção. As bordas dos cromossomos foram obtidas pelo algoritmo de Canny e os pontos de interesse foram determinados por meio da análise da curvatura dos contornos. São considerados pontos de corte, os quatro pontos mais próximos do ponto de intersecção. No método baseado na Triangulação de Delaunay Restrito, primeiro é extraído o contorno do objeto e uma função de curvatura é computada com o objetivo de eliminar pontos da borda com curvatura igual à zero. A Triangulação Restrita de Delaunay é computada sobre o conjunto de pontos (x, y) obtidos a partir do contorno do objeto. Os triângulos obtidos a partir da Triangulação são utilizados para obter os pontos de corte, por meio da seleção dos vértices dos dois maiores triângulos. O objetivo de ambos os métodos é encontrar pontos de corte adequados, i.e. pontos no contorno da forma usados para separar os cromossomos. A principal contribuição deste trabalho é a avaliação de diferentes abordagens de forma pragmática, utilizando um conjunto de dados disponível publicamente com 13.434 imagens contendo um par de cromossomos sobrepostos em destaque. Cada imagem possui uma imagem de rótulos relativos a cada um dos cromossomos e a intersecção entre eles. Os métodos desenvolvidos foram aplicados em 100 imagens de cromossomos sobrepostos. Os resultados foram avaliados considerando os critérios de distância de Hausdorff. O método baseado na Triangulação de Delaunay Restrito apresentou melhores resultados do que o baseado no esqueleto morfológico, porém apresentou maior custo computacional. |
| Palavras-chave | visão computacional, segmentação, cromossomos |
| Forma de apresentação..... | Painel |