Segmentacja obrazów obiektów w postaci skupisk na przykładzie obrazów kometowych

W pracy przedstawiono propozycję metody segmentacji obiektów będących skupiskami, przykładem takich obiektów są tzw. komety będące wynikiem jednokomórkowej elektroforezy żelowej. Prezentacja nowej metody została poprzedzona przedstawieniem wyników segmentacji tych obrazów metodami standardowymi. Opracowana metoda działa dwuetapowo: etap 1. to segmentacja służąca wyznaczeniu fragmentów składowych obiektów, etap 2 wykorzystuje minimalne drzewo rozpinające do określenia zbioru fragmentów tworzących poszczególne obiekty.

This paper deals with the problem of segmentation of aggregate objects i.e. objects which are formed by the set of unconnected elements smaller than the object. Images of such objects are very difficult to be segmented. An example of this type of objects are "comet" from Single Cell Gel Electrophoresis images (also called comet assay images). In comet assay images the comet region is formed by unconnected fragments of DNA (Fig. 1). Due to unsatisfying results of comet segmentation by stan-dard methods (Figs. 2and 3) a new, two-stage method for segmentation of such images has been developed. The first stage is image segmentation whose result is a set of comet elements ei representing DNA fragments. In the second stage the minimum spanning trees Tp are created - graph vertexes vi represent elements ei, while length dij of edge eij between vertexes vi and vj is equal to the minimum distance between pixels of elements ei and ei. Then for each connected tree Tp its convex hull defining the region of comet Kp (Fig. 4) is created. In case of defects appearing in comet images (Fig. 5) the incorrect region can be rejected e.g. by use of geometrical features describing regions.