农业生物技术学报2021,Vol.29Issue(1) :198-206.DOI:10.3969/j.issn.1674-7968.2021.01.019

基于机器学习的低信噪比细胞图像分割

Cell Segmentation in Low Signal-to-Noise Ratio Microscopy Images Based on Machine Learning

阎彧萱 卢金旺 宋奕泓 旷小宇 田原 傅静雁
农业生物技术学报2021,Vol.29Issue(1) :198-206.DOI:10.3969/j.issn.1674-7968.2021.01.019

基于机器学习的低信噪比细胞图像分割

Cell Segmentation in Low Signal-to-Noise Ratio Microscopy Images Based on Machine Learning

阎彧萱 1卢金旺 1宋奕泓 1旷小宇 1田原 1傅静雁1
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作者信息

  • 1. 中国农业大学生物学院农业生物技术国家重点实验室,北京100193
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摘要

荧光显微图像在生命科学研究中具有重要作用.利用计算机和机器学习可以有效处理大量图像数据,从而得到具有统计意义的结论.本研究针对低信噪比的细胞荧光图像,提出一种基于U-Net的细胞分割模型,并构建了单通道低信噪比细胞图像数据集用于模型训练和测试.本研究提出的模型使用不同尺度的卷积核提取特征,利用残差模块加深网络深度,并使用权重损失机制使机器学习过程更加关注于细胞边缘.相较于其他方法,在低信噪比荧光显微图像的细胞分割上,可以有效解决细胞与背景对比度低、胞内信号亮度分布不均的问题,其像素准确率、IoU(intersection-over-union)可分别达到87.6%和72.0%.本研究为细胞形态学研究、借助图像的高通量细胞筛选提供技术支持.

关键词

细胞分割/机器学习/低信噪比/U-Net

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基金项目

出版年

2021
农业生物技术学报
中国农业大学 中国农业生物技术学会

农业生物技术学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:0.801
ISSN:1674-7968
被引量1
参考文献量18
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