BME 60B Sandbox Project: 6 Kauj Ruam

2024 Tus sau: John Day | [email protected]. Kawg hloov kho: 2024-01-30 09:25

Peb Txoj Haujlwm Sandbox lub hom phiaj los pab cov kws tshawb fawb hauv thaj chaw lom neeg tshuaj xyuas cov qauv ntawm tes thiab nrhiav pom cov xwm txheej ntawm lawv cov cell. Tom qab tus neeg siv nkag mus rau daim duab ntawm lawv cov qauv ntawm tes, peb cov txheej txheem ua cov duab kom nws npaj tau rau suav ntawm tes los ntawm kev hloov cov duab rau grayscale thiab binary. Txoj cai siv thresholding txhawm rau tshem tawm cov ntaub ntawv ntau dhau uas tsis cuam tshuam txog cov cell tiag txhawm rau txhawm rau txheeb xyuas qhov tseeb ntawm cov cell. Tom qab suav tus naj npawb ntawm cov cell hauv daim duab, peb cov cai muab pixel loj ntawm cov duab thiab tom qab ntawd pom qhov faib ntawm thaj chaw ntawm tes los ntawm kev npaj tus lej ntawm cov cell piv rau thaj tsam ntawm cov cell txhawm rau muab cov neeg siv sib txuas, uas yog feem pua ntawm cov nplais ntawm kab lis kev cai tais diav uas tau npog los ntawm cov paj hlwb. Raws li qhov sib xyaw ua ke, tus kws tshawb fawb tuaj yeem txiav txim siab seb puas yuav tsum tau xa cov hlwb mus; kis ntawm cov cell hais txog kev nthuav tawm lub neej lossis tus lej ntawm cov cell lossis cov kab mob me me los ntawm kev hloov qee qhov kev coj noj coj ua mus rau qhov nruab nrab kev loj hlob tshiab, thiab nws muaj txiaj ntsig zoo thaum cov cell loj dhau los lossis tsis muaj zaub mov noj. Tom qab khiav cov cai thiab ua cov duab, tus neeg siv tuaj yeem txiav txim siab seb lawv puas lees txais lossis tsis lees txais cov txiaj ntsig, thiab npaj kho qhov pib kom rov zoo dua cov ntaub ntawv yog xav tau.

Kauj Ruam 1: Xaiv thiab Kho Duab rau Kev Ntsuam Xyuas

Thawj kauj ruam hauv peb cov cai yog xaiv cov duab tsim nyog thiab teeb tsa nws rau kev tshuaj xyuas hauv Matlab. Peb muaj peev xwm xaiv cov duab siv uigetfile muaj nuj nqi uas tso cai rau peb mus rub cov ntawv thiab ntxig nws rau hauv qhov program. Tom qab ntawd, siv kev nyeem peb nyeem cov duab thiab tau txais nws teeb tsa rau kev tshuaj xyuas hauv Matlab. Cov duab uas raug xaiv yog tom qab ntawd tso tawm ntawm ib qho subplot.

Kauj ruam 2: Pib thiab GUI

Thaum pib ntawm txoj cai ib daim duab raug xaiv siv "uigetfile" thiab tom qab ntawd txhais cov duab ntawd nrog qhov sib txawv. Qhov sib txawv yuav raug siv los txheeb xyuas cov cai thaum ua haujlwm sib txawv. 2x2 subplot tau tsim hauv daim duab. Hauv txoj haujlwm 1, thawj daim duab yuav tshwm. Tshooj tom ntej ntawm txoj cai yog qhov kev hloov pauv ntawm qhov pib pib qhov twg. Thaum pib qhov tsis raug ntawm qhov pib ntawm 0.6 tau siv thiab tau tshwm sim hauv txoj haujlwm 2 ntawm cov phiaj xwm ຍ່ອຍ. Yog tias-nqe lus yog tom qab siv los txiav txim siab seb tus neeg siv xav kom ua tus pib lossis hloov kho nws. Tus neeg siv tuaj yeem hloov kho qhov pib siv GUI uas suav nrog cov duab ntawm cov xwm txheej sib txawv, qhov swb, thiab khawm txuag. Tom qab qhov pib tau teeb tsa, tom qab ntawd tus neeg siv yuav nyem lub pob kom txuag tau cov duab thiab nws yuav muab khaws cia rau hauv cov neeg siv MATLAB cov ntaub ntawv ua-p.webp

Kauj Ruam 3: Plotting Contours thiab Cell Distribution

Ib feem tom ntej ntawm txoj cai npaj cov duab. Muaj lub voj uas cov xov tooj nyob ib puag ncig liab, thiab cov cell uas nyob rau sab saum toj ntawm lwm lub xovtooj tau hais tseg hauv ntsuab. Cov duab piav qhia yog tom qab ntawd tso tawm rau hauv txoj haujlwm 3 nrog kab sib tham sib nrug. Kab no yuav txiav txim siab tus naj npawb ntawm cov pixels hauv kab uas tau hloov kho los ntawm tus neeg siv rau lub pixel rau millimeter hloov pauv. Qhov kev cuam tshuam nrug yog tom qab ntawd suav nrog thaj tsam txiav txim los ntawm thaj chaw thaj chaw thiab tam sim no thaj chaw tau hais tawm hauv millimeters squared. Cov ntaub ntawv tom qab ntawd tau npaj tseg siv lub histogram los saib cov kev faib tawm ntawm cov cell los ntawm nws thaj chaw. Cov kab ntawv histogram no yuav muab tso rau hauv txoj haujlwm 4.

Kauj Ruam 4: Hloov Duab Duab

Hauv cov kauj ruam no peb coj cov duab greyscale thiab binarized, lim, thiab ntxeev nws. Ua cov haujlwm no ntawm daim duab tshem tawm cov suab nrov nrov uas tuaj yeem yuam kev rau cov cell thiab ua rau cov duab du dua thiab muag nyob ib puag ncig ntawm tes. Qhov no tau ua tiav txhawm rau rho tawm cov cell hauv cov duab raws li qhov sib txawv "blobs" uas sib txawv hauv kev siv los ntawm keeb kwm yav dhau. "Blobs" tau siv cov duab dawb dawb thiab keeb kwm yav dhau yog dub. Yog tias tau tso cai me ntsis sijhawm ntxiv peb yuav tau siv qhov sib txawv ntawm Blob duab hloov dua siab tshiab es tsis txhob ua haujlwm kom raug thiab kom haum rau peb cov duab, tab sis peb xav tau sijhawm ntau ntxiv los tshawb fawb thiab siv txoj haujlwm.

Kauj Ruam 5: Suav Cells thiab Lej Cell Confluence

Hauv cov kauj ruam no ntawm cov cai, peb tsom kom suav cov lej ntawm cov cell uas nyob hauv daim duab. Peb feem ntau siv cov haujlwm hauv cheeb tsam txhawm rau xam thaj tsam ntawm blobs thiab yog tias thaj chaw tau suav los ua nyob rau hauv peb qhov kev xav tau ciam teb nws yuav tau npaj rau ntawm daim phiaj xwm. Cov ciam teb tau teeb tsa txhawm rau tshem tawm cov suab nrov nrov me me lossis qhov hnyav loj uas tsis yog lub cell. Lub xov tooj ntawm tes yuav suav cov centroids uas tom qab ntawd tau npaj tseg thiab ntxiv rau hauv lub txee hauv lub voj. Thaum thaj tsam ntawm cov hlwb tau txiav txim siab peb tuaj yeem suav qhov sib txuas. Qhov tseem ceeb tseem ceeb ntawm theem no hauv cov cai yog txhawm rau nrhiav qhov sib txuas ntawm cov cell thiab qhov no yog qhov tseem ceeb rau peb lub hom phiaj kawg ntawm txoj cai. Peb tau ua qhov no los ntawm kev suav los ntawm kev suav cov pixels (suav (tag nrho thaj chaw)) hauv txhua qhov blob thiab tom qab ntawd faib nws los ntawm tag nrho pixel tus nqi ntawm daim duab (lej (img)). Qhov sib piv no yuav ua rau peb muaj qhov sib txuas thiab yog tias nws tau txiav txim siab ntau dua 80% ntau dua li nws yog lub sijhawm rau cov hlwb raug kis los ntawm tus kws tshawb fawb. Peb tsom kom ua kom raug thiab raug raws li qhov ua tau tab sis nrog lub sijhawm txwv thiaj li qhov tsis raug tau tshwm sim. Yog tias lub sijhawm tso cai peb yuav tau saib rau hauv txoj hauv kev los suav cov blobs kom raug dua xws li cov txheej txheem lim ntau dua thiab/lossis Hough Transform raws li kev tshawb fawb tsis tau ua tiav los sim ua qhov txheej txheem lim

Kauj Ruam 6: Hloov ntawm Cells

Ua ntej muaj peev xwm ntsuas qhov puag ncig ntawm blob hauv cov duab, peb yuav tsum hloov pauv los ntawm RGB mus rau qhov greyscale, binarize, invert, thiab lim cov duab. Cov txheej txheem lim dej yog siv lub luag haujlwm bwareaopen, uas lim cov duab ntawm kev txaus siab thiab nws tshem tawm ib qho tshwj xeeb lossis pixels uas me me dhau uas tsis sawv cev rau qhov loj ntawm lub cell. Cov txheej txheem tsim qauv tau tsim nrog cov duab ntawm lub disk thiab ib puag ncig ntawm 2 thiab nws tau siv los txhawm rau txhawm rau qhov khoob ntawm keeb kwm yav dhau los lossis hauv cov cell. Tom qab ntawd peb siv lub luag haujlwm bwboundaries uas taug qab blobs thiab khaws nws rau hauv cov lej. Peb mam li sau daim duab siv cov xim sib txawv kom nws dhau los ua qhov pom tseeb. Tom ntej no, siv lub voj uas khiav raws tus naj npawb ntawm cov khoom thiab qhov pom hauv daim duab, nws teeb tsa ib thaj tsam ib ncig ntawm blobs sib xws rau cov kab no. Thaum lub voj no ua tiav, lwm lub voj pib, dua raws li tus lej ntawm cov khoom thiab qhov pom hauv daim duab. Lub sijhawm no peb siv cov haujlwm hauv cheeb tsam uas khaws qee yam khoom xws li thaj chaw los ntawm cov khoom thiab khaws cov ntaub ntawv uas muaj cov lej ntawm cov khoom thiab qhov. Siv cov ntaub ntawv no, peb suav thaj tsam thiab ib puag ncig ntawm cov khoom no siv cov duab centroid. Lub chaw pib tau teeb tsa txhawm rau sib piv cov txiaj ntsig thaum peb suav cov ntsuas ntsuas ntawm cov khoom ncig thiab npaj cov ntsuas no raws li cov ntawv nyob ib sab ntawm cov centroids tau suav. Txoj cai zaum kawg yuav tso saib qhov sib npaug ntawm cov cell sib txawv uas pom hauv daim duab thiab txhua qhov txiaj ntsig ze rau tus nqi ib qho yuav hloov pauv ntau dua li lwm tus. Tus nqi ntawm 1 txhais tau tias lub xov tooj ntawm tes tau zoo kawg nkaus puag ncig thiab nyob hauv qhov xwm txheej zoo kom dhau mus.