Awọn anfani:
- Agbara lati yapa ipin ati awọn iṣẹ-ṣiṣe iyasọtọ ati yan ohun elo ti a ti ṣetan ti o yẹ (Celpose, StarDist, MegaDetector) fun ọkọọkan
- Agbara lati yọkuro awọn wiwọn igbẹkẹle lati awọn aworan nipa lilo isọdọtun iwọn ati ijẹrisi afọwọṣe
- Loye iwulo lati ṣe itọsọna awọn asọtẹlẹ Dimegilio igbẹkẹle kekere si afọwọsi eniyan ati jẹrisi awoṣe ni ita pinpin ikẹkọ.
Isedale jẹ imọ-jinlẹ wiwo: awọn sẹẹli labẹ microscope, awọn ileto ninu satelaiti petri, awọn ẹranko ninu kamẹra igbo, awọn aaye arun lori ewe kan. Kika, wiwọn ati pinpin awọn aworan wọnyi lo lati jẹ iṣẹ arẹwẹsi ati ti ara ẹni ti o gba awọn wakati. Oye itetisi atọwọdọwọ, paapaa ẹkọ ti o jinlẹ (idanimọ apẹrẹ pẹlu awọn nẹtiwọọki nkankikan atọwọda olona) awọn awoṣe aworan ti o da, ti yara ati ni idiwọn iṣẹ yii. Ninu ẹyọ yii, a yoo jiroro bi o ṣe le lo oye atọwọda ni itupalẹ aworan ti ibi, awọn irinṣẹ ti a ti ṣetan ati awọn ibeere afọwọsi.
Ikilọ lati ibẹrẹ: awoṣe kan le “mọ” sẹẹli tabi eya kan, ṣugbọn o le tun ṣe idanimọ; oju eniyan ati ijẹrisi aami-gidi jẹ pataki fun awọn ipinnu pataki.
Meji orisi ti àpapọ awọn iṣẹ-ṣiṣe
- Pipin: Iyapa ati kika awọn nkan (awọn sẹẹli, awọn ekuro) ninu ẹbun aworan nipasẹ piksẹli. Awọn irinṣẹ apẹẹrẹ: Cellpose, StarDist. “Awọn sẹẹli melo ni o wa ninu aworan maikirosikopu yii ati bawo ni ọkọọkan ṣe tobi?”
- Ipinsi/iwari: Sisọ ohun ti o wa ninu aworan tabi wiwa ipo rẹ. Apeere: riri eya ni fọto pakute kamẹra (iNaturalist, MegaDetector), ṣe iyatọ boya ewe kan ni aisan tabi rara.
Awọn iṣẹ-ṣiṣe meji wọnyi nilo awọn irinṣẹ oriṣiriṣi. Oye itetisi atọwọdọwọ (LLM) ṣe iranlọwọ fun ọ lati yan ohun elo to tọ, kọ fifi sori ẹrọ ati koodu epe, ati tumọ iṣẹjade.
Imọran: Ni itupalẹ aworan, pupọ julọ igba o ko nilo lati kọ awoṣe lati ibere. Awọn irinṣẹ ikẹkọ bii Cellpose ṣiṣẹ taara lori ọpọlọpọ awọn iru sẹẹli. Gbiyanju ọpa ti o ṣetan ni akọkọ; ṣugbọn jẹrisi abajade pẹlu ọwọ ni awọn aworan pupọ.
Igbesẹ nipa igbese: kika awọn sẹẹli lori awọn aworan maikirosikopu
- Mura awọn aworan: Imudara to ni ibamu, itanna; ṣe akiyesi ọna kika faili (TIFF, bbl).
- Iṣawọn iwọn: Mọ iye awọn micrometers fun ẹbun (pataki fun wiwọn iwọn).
- Yan ọpa ipin: StarDist ti o ba jẹ abawọn mojuto; Cellpose fun cytoplasm.
- Ṣiṣe: Gbiyanju ọpa lori aworan kan.
- Ṣayẹwo pẹlu ọwọ: Ṣe afiwe awọn sẹẹli ti awoṣe wa pẹlu aworan gangan; Ka awọn sẹẹli ti a dapọ/ti o padanu.
- Ipele: Ti ijẹrisi ba jẹ itẹlọrun, kan si gbogbo ṣeto.
- Iroyin: Nọmba awọn sẹẹli, pinpin iwọn; Ọna iwe ati išedede.
Awọn awoṣe kiakia idakọ
Ipa: Iwọ ni oluranlọwọ itupalẹ bioimage. Iṣẹ-ṣiṣe: Kọ koodu Python ti o pin ati kika awọn sẹẹli ni aworan maikirosikopu pẹlu Cellpose. Input: image.tif, nikan ikanni. Ijade: kika sẹẹli ati iwo oju iboju. Fun koodu iṣẹ pẹlu awọn asọye ati da yiyan awoṣe lare.
Bawo ni MO ṣe fọwọsi iṣelọpọ ipin mi? Daba ọna ati metric (konge, ÌRÁNTÍ, F1) lati ṣe afiwe nọmba awọn sẹẹli ti a rii nipasẹ awoṣe pẹlu apẹẹrẹ ti Mo ka pẹlu ọwọ. Kọ koodu paapaa.
Ṣe alaye iṣan-iṣẹ MegaDetector fun wiwa awọn ẹranko ninu awọn fọto pakute kamẹra mi. Ṣe alaye awọn ifowopamọ akoko ati eewu ti awọn odi eke ni imukuro awọn fireemu òfo.
Kọ koodu ti o ṣe iyipada piksẹli-si-micrometer pẹlu alaye igi iwọn ati ṣe iṣiro agbegbe ti sẹẹli kọọkan ni awọn micrometers square. Odiwọn: [X] ẹbun = [Y] micrometer.
Ailagbara kiakia / Alagbara kiakia
Alailagbara: "Ka awọn sẹẹli inu fọto yii."
Alagbara: "Mo ni aworan iparun DAPI kan (TIFF, ikanni ẹyọkan, 2048x2048, iwọn 0.32 µm/pixel). Kọ koodu ti awọn apakan ati kika awọn ekuro pẹlu awoṣe 2D ti iṣaju-oṣiṣẹ StarDist, fifun agbegbe ti ipin kọọkan ni square micrometers ti o ṣe afiwe awọn aworan afọwọṣe ati ṣe afiwe awọn aworan afọwọṣe.
Iyatọ: Itọpa ti o lagbara ni iru aworan, kikun, ipinnu, iwọn ati ero ijẹrisi. Awoṣe naa nlo ọpa ti o tọ ati iwọn to tọ.
mẹta mini igba
Ọran 1 - Awọn sẹẹli ti o dapọ: Ọmọ ile-iwe kan ka awọn sẹẹli 400 ni aworan awọ ara iwuwo pẹlu Cellpose; Nigbati mo ba ka pẹlu ọwọ, o wa ni 560. Awoṣe ni idapo awọn sẹẹli ti o kan ara wọn gẹgẹbi sẹẹli kan. AI daba lati ṣatunṣe paramita iwọn ila opin sẹẹli ati yiyipada ẹnu-ọna sisan; Nọmba naa dide si 545. Ẹkọ: ṣatunṣe awọn paramita ni ibamu si aworan gidi.
Ọran 2 - Idarudapọ awọn ẹya: Ninu iṣẹ akanṣe ilolupo, idanimọ eya adaṣe leralera ti samisi kọlọkọlọ kan bi “ologbo” ni awọn aworan alẹ. Awoṣe ṣe alaye pe ina kekere ati aiṣedeede ninu data ikẹkọ le fa aṣiṣe yii; Ẹgbẹ naa dari awọn ami aibikita si afọwọsi eniyan. Ẹkọ: ti aami igbẹkẹle awoṣe ba lọ silẹ, ijẹrisi eniyan jẹ dandan.
Ọran 3 - Aṣiṣe iwọn: Oluwadi kan royin awọn agbegbe sẹẹli ni awọn piksẹli ṣugbọn o gbagbe lati yipada si awọn micrometers; Abajade ko ni ibamu pẹlu awọn iwe-iwe. Nigbati itetisi atọwọda ṣafikun igbesẹ isọdọtun, awọn iye naa ṣubu laarin iwọn to bojumu. Ẹkọ: iyipada sipo ti ara ṣe pataki.
afiwe chart
Ibere
dara ọkọ
metric ijerisi
Ipin mojuto
StarDist
F1 pẹlu kika afọwọṣe
Cytoplasm/aala sẹẹli
cellpose
IoU (oṣuwọn agbekọja)
Idanimọ ẹya (ẹranko igbẹ)
MegaDetector / iNaturalist
Dimegilio igbẹkẹle + ifọwọsi eniyan
arun classification
Pataki oṣiṣẹ awoṣe
matrix iporuru
Awọn aṣiṣe ti o wọpọ
- Sisẹ ipele laisi afọwọsi afọwọṣe: Itankalẹ aṣiṣe awoṣe kọja gbogbo data.
- Iṣatunṣe iwọn ti fofo: Kii ṣe iyipada ẹyọ-piksẹli si ẹyọ ti ara.
- Gbigba awọn asọtẹlẹ pẹlu awọn ikun igbẹkẹle kekere: Ko tọka si awọn ipo aidaniloju si eniyan.
- Nlọ kuro bi aiyipada: Ko ṣe atunṣe awọn eto bii iwọn ila opin sẹẹli si aworan naa.
- Aworan ita pinpin ikẹkọ: Ni afọju lilo awoṣe ni ipo ti ko tii ri (awọ oriṣiriṣi, oriṣi).
Išọra: Awọn awoṣe aworan le ṣe daradara lori awọn aworan ti o jọra si data ikẹkọ, ṣugbọn lairotẹlẹ lairotẹlẹ labẹ awọn ipo oriṣiriṣi (idoti tuntun, eya tuntun, maikirosikopu oriṣiriṣi). Nigbati o ba nlọ si eto data titun, maṣe gbẹkẹle awoṣe laisi fifọwọsi pẹlu ọwọ lori awọn aworan pupọ. Iyọọda eniyan ṣe pataki fun awọn ipinnu abajade-giga gẹgẹbi itọju eya tabi iwadii aisan.
Lati ipin si wiwọn: kọja awọn nọmba
Kika awọn sẹẹli nigbagbogbo jẹ igbesẹ akọkọ; Iye inu inu jade awọn wiwọn nipa ohun kọọkan. Dosinni ti awọn ẹya ara ẹrọ fun sẹẹli, gẹgẹbi agbegbe, agbegbe, iyipo, kikankikan fluorescence (iye melo ni ami ami kan), le ṣe iṣiro lati iboju-ipin kan. Awọn iṣẹ agbegbe ni ile-ikawe scikit-image ṣe eyi. AI kọ koodu ti o fa awọn wiwọn wọnyi jade ati tú awọn abajade sinu tabili kan; o tun le ṣe afiwe awọn ẹgbẹ (fun apẹẹrẹ “Ṣe awọn sẹẹli ti a tọju kere ju iṣakoso lọ?”).
Jade agbegbe naa, agbegbe ati aropin didan didan ti sẹẹli kọọkan lati iboju-boju Cellpose pẹlu scikit-image regionprops. Kọ abajade si CSV; Ṣe afiwe iṣakoso ati awọn ẹgbẹ itọju ninu apoti apoti. Waye iwọnwọnwọn (µm/piksẹli).
Imọran: Maṣe gbagbe lati yọ abẹlẹ kuro nigbati o ba ṣe iwọn iwuwo; Awọn iye kikankikan ti ko ni iwọn da lori eto maikirosikopu ati pe o jẹ afiwera kii ṣe ni awọn ofin pipe, ṣugbọn ni awọn ofin ibatan laarin awọn ẹgbẹ ti o mu labẹ ipo kanna.
Nigbati lati ṣe ikẹkọ awoṣe: data kekere, isamisi ṣọra
Nigbakuran awọn irinṣẹ ti o wa ni ita ko to ati pe o nilo lati kọ awoṣe isọdi tirẹ (fun apẹẹrẹ aami aisan kan pato). Awọn ẹgẹ meji duro jade nibi. Ni akọkọ jẹ jijo data: awọn aworan ti ẹni kọọkan / apẹẹrẹ kanna ti o wa ninu mejeeji ikẹkọ ati awọn eto idanwo jẹ ki awoṣe naa dabi ẹni pe o ṣaṣeyọri ju ti o lọ; ṣe pipin ni ipele kọọkan. Ẹlẹẹkeji jẹ kilasi ti ko ni iwọntunwọnsi: ti awọn ayẹwo alaisan ba jẹ diẹ, awoṣe naa ṣe afihan iṣedede giga nipa sisọ “nigbagbogbo ni ilera” ṣugbọn ko wulo; Wo ifamọ (ÌRÁNTÍ) ati matrix iporuru dipo deede. AI kọ koodu ikẹkọ yii, ṣugbọn o jẹ iṣẹ rẹ lati lilö kiri ni awọn ọfin ilana wọnyi.
Didara aworan ati ṣiṣe iṣaaju
Aṣeyọri ti awoṣe ifihan jẹ igbẹkẹle taara lori didara aworan ti o pese. Awọn aworan ti ko ni idojukọ, ti o pọju, kekere ni iyatọ, tabi ti o ya ni awọn titobi oriṣiriṣi yoo daamu paapaa awoṣe ti o dara julọ. Ti o ni idi ti awọn igbesẹ iṣaju iṣaju ti o rọrun ṣaaju ipinya nigbagbogbo mu abajade pọ si ni pataki: atunse abẹlẹ (yiyọ aiṣedeede ina kuro), isọdọtun itansan ati idinku ariwo. AI kọ koodu iṣaaju yii (pẹlu aworan scikit tabi OpenCV); Ṣugbọn o pinnu kini atunṣe jẹ pataki nipa wiwo aworan naa. Ṣiṣeto iṣaju ti o pọju tun jẹ ewu: “ninu” aworan kan pupọ le pa ilana igbekalẹ ti ibi rẹ jẹ ki o yipada si ẹwa data. Ofin naa jẹ eyi: iṣaju yẹ ki o lo si gbogbo awọn aworan ni ọna kanna, ti a ti yan tẹlẹ, kii ṣe yiyan ni ẹyọkan lati ṣe ẹwa abajade.
Waye ilana iṣaju boṣewa si awọn aworan maikirosikopu mi ṣaaju ipin: atunse abẹlẹ, isọdọtun itansan, idinku ariwo diẹ. Waye awọn paramita kanna si GBOGBO awọn aworan (kii ṣe yiyan). Ṣe afihan ṣaaju/lẹhin lafiwe. Lo scikit-aworan.
Ni soki
Oye itetisi atọwọdọwọ ṣafipamọ akoko pupọ ni itupalẹ aworan ti ibi (ipin sẹẹli, eya/iwari arun). Awọn irinṣẹ ita-selifu bi Cellpose, StarDist, MegaDetector yanju ọpọlọpọ awọn iṣẹ ṣiṣe laisi ikẹkọ lati ibere. Bibẹẹkọ, abajade gbọdọ jẹ ifọwọsi pẹlu ọwọ, iwọn naa gbọdọ jẹ iwọn, ati pe awọn ikun igbẹkẹle kekere gbọdọ jẹ itọsọna si eniyan. Awoṣe jẹ alaigbagbọ ni ita ti pinpin ikẹkọ; Ìmúdájú jẹ pataki nigba gbigbe si data titun.
Ohun elo iṣẹ-ṣiṣe
Ya aworan maikirosikopu (tabi data ayẹwo). Jẹ ki oye itetisi atọwọda kọ ati ṣiṣiṣẹ koodu ti awọn apakan ati kika awọn sẹẹli pẹlu Cellpose tabi StarDist. Ṣe afiwe nipasẹ kika awọn sẹẹli ti awoṣe wa ni o kere ju aworan kan; Ṣe akiyesi iye awọn sẹẹli ti o padanu/dapọ. Jabọ awọn agbegbe sẹẹli ni awọn milimita onigun mẹrin nipa fifi isọdiwọn iwọn kun.
akojọ ayẹwo
- [] Mo ṣafikun iru aworan, kikun ati ipinnu si tọ.
- [] Mo lo isọdọtun iwọn (pixel-micrometer).
- [] Mo fi ọwọ mu abajade esi lori o kere ju aworan kan.
- [] Mo ṣeto awọn paramita ipin ni ibamu si aworan naa.
- [] Mo dari awọn asọtẹlẹ pẹlu awọn ikun igbẹkẹle kekere si afọwọsi eniyan.
- [] Emi ko gbẹkẹle awoṣe laisi ifẹsẹmulẹ ninu ṣeto data tuntun.