Analýza spektrálních obrazových dat

Bc. Štěpán Šrubař

Master's thesis

Analysis of spectral image data

Abstract:

Práce se zabývá zpracováním nasnímaných obrazových dat z mikroskopu. Každému nasnímanému místu preparátu odpovídá několik šedotónních obrazů, které byly nasnímány přes různé barevné filtry, přes rozkladný hranol nebo přes mřížku. Sledovaný preparát je obarven speciálními barvivy. Tato barviva po nasvícení září nerovnoměrně ve všech vlnových délkách. Proto se dané barvivo projevuje ve všech nasnímaných šedotónních obrazech. V každém ale jinou intenzitou. Při použití vhodného matematického modelu můžeme tyto rozdílné intenzity v daném místě využít ke zjištění, která barviva a v jakém množství jsou zde přítomna. Po zpracování všech dat tak lze vytvořit pro každé barvivo právě jeden obraz, který odpovídá množství daného barviva v preparátu. Pokud barvivem obarvíme například nějaký typ buněk, pak tyto buňky nalezneme jen v jediném výsledném obraze, kde se již nebudou vyskytovat buňky neobarvené nebo obarvené jiným barvivem. Při použití velmi malého počtu barviv je možné určit dané barvivo podle toho, ve kterém obraze nejvíce září. Jakmile zvýšíme počet barviv, tak se často stává, že některá dvě barviva nejvíce září ve stejném obraze. Potom je nutností pro daná barviva využít znalosti jejich intenzity i v ostatních obrazech. Pro takové zjištění existuje několik metod a algoritmů, které zkoumám v této práci.

Abstract:

Thesis occupies with processing of scaned image data from microscope. Grayscale images corresponds to each scaned place of preparation. These images were scanned through different color filters, prism or grating. Studied preparation is coloured with dyes. These dyes shine after excitacion nonequally in all wavelengths. Therefore each dye exhibits in all scanned grayscale images but not with the same intensity. Using suitable mathematical model we can use these different intesities in images in current position to discover which dyes and in what quantity are present here. After processing all data it could be created for each dye just one image, which corresponds to quantity of current dye in preparation. With higher number of dyes we need methods which easily and precisely detects all dyes. These methods are studied in this thesis.

Keywords

Pseudoinverze, pseudoinverse, M-FISH, lineární nejmenší čtverce, linear least squares, LAPACK, BLAS, CUDA.

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 16. 5. 2007

Thesis defence

• Date of defence: 26. 6. 2007
• Supervisor: prof. RNDr. Michal Kozubek, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Informatics

Master programme / field:
Informatics / Informatics