Görüntü İşleme ile Hücre Sayımı

Gönderiyi paylaş

Bu yazıda, tek renkli ve çok renkli hücrelerin sayımı için yapmış olduğum çalışmayı paylaşacağım. Geliştirilen yöntemi kodlamak için MATLAB 2021b kullanılmıştır. countCell adında bir fonksiyon oluşturulmuştur. Bu fonksiyon, resmin dosya yolunu (imagePath) ve görselde sayılmak istenen hücrenin tipini (colorType =‘Monochrome’ ve colorType =‘Multicoloured’) giriş parametresi olarak almaktadır.
Tek renkli hücreleri saymak için; görüntü öncelikle gri seviye görüntü haline getirilmiştir (Şekil 1.a). Ardından siyah beyaz (binary) biçimine dönüştürülmüştür (Şekil 1.b). Hücre sayımını gerçekleştirmeden önce iyileştirme işlemleri uygulanmıştır. Görüntü iyileştirme için kullanılacak olan açma (opening) işleminden önce hücrelerin kayba uğramaması için imFill fonksiyonu ile hücrelerde bulunan oyuklar doldurulmuştur (Şekil 1.c). Daha sonra imopen ve bwareaopen fonksiyonları kullanılarak opening işlemi uygulanmıştır (Şekil 1.d). Buradaki parametreler deneme yanılma yoluyla belirlenmiştir.

Şekil 1. Görüntünün iyileştirme işlemleri; a) gri görüntü, b) siyah beyaz görüntü (bwImage), c) imFill fonksiyonu sonrası bwImage d) opening işlemi sonrası bwImage

Şekil 2. Örnek bir test görüntüde tek renkli hücrelerin sayımı

Hücre sayımında karşılaşılan önemli problemlerden biri bitişik olan hücrelerin doğru sayılmasıdır. Geliştirilen yöntemde bitişik olan hücreleri ayırmak için watershed dönüşümü kullanılmıştır. Bitişik bir hücreye örnek bir watershed dönüşümünün uygulanması Şekil 3’te gösterilmiştir. Dönüşümden sonra, görüntüye iyileştirme işlemleri (fill ve opening) tekrar uygulanarak sayıma hazır hale getirilmiştir. Hücre sayımı, region fonksiyonu ile hücre bölgelerinin “centroid” özelliklerinden faydalanılarak sayılmıştır.

Şekil 3. Örnek bir bitişik hücreye watershed dönüşümünün uygulanması

Çok renkli hücrelerin sayımı için tek renkli hücrelerde uygulanan işlemler yeterli olmayacaktır. Bu yüzden renkli görüntü öncelikle L*a*b, HSV ve YCbCr renk uzaylarına dönüştürülmüştür. Daha sonra arzu edilen koyu mor veya maviye yakın olan renkteki hücrelerin sayımını gerçekleştirmek için renk uzaylarında hücrelerin belirgin olduğu kanallar seçilmiş ve her bir renk uzayı için eşik değerleri belirlenmiştir. Bu eşik değeri kullanılarak, siyah beyaz görüntüde sadece sayılmak istenen hücrelerin kalması sağlanmıştır. Son olarak, üç renk uzayından alınan siyah beyaz görüntüde de tespit edilen hücreler belirlenerek diğer hücrelerden ayrılmıştır. Bu aşamadan sonra tek renkli hücrelerde uygulanan işlemlere benzer olarak iyileştirme ve sayım işlemleri gerçekleştirilmiştir.