Knowledge base: Warsaw University of Technology

Settings and your account

Back

Computer program for generating and evaluation of texture in synthetic histological images

Katarzyna Wójcik

Abstract

The purpose of this study was to develop a tool written in scripting language MATLAB used for generation of texture in synthetic histological images and the evaluation of texture similarity by comparison with real images. Texture generation is based on Perlin noise algorithm, which was described in detail in this study. As a part of this study, the selected texture parameters were described focusing on the first-order statistical parameters that enable to analyze the group of single pixels in the particular region of interest. Based on the first-order statistics, i.e. the histogram of pixel intensity and the gradient matrix, the following metrics were determined: mean, variance, skewness and kurtosis. The implemented function for generating synthetic images is based on input binary map with locations of regions of interest as well as the parameters of Perlin noise like scale, the number of octaves, persistence and lacunarity. Moreover, a similarity indicator between the synthetic texture and the real one was developed. Based on the similarity indicator the optimal noise parameters were selected. In this study, two methods for generating synthetic texture in given regions of interest in images were developed, which exhibited a different degree of texture similarity. Using a data set of nine digital tissue microscopic images with 230 marked regions of interest, the synthetic image generation function was tested by comparing the synthetic images with the real ones. The selection of the optimal noise parameters was performed to obtain the highest texture similarity. The results revealed the validity of the implemented tool and its usefulness in practice.
Diploma type
Engineer's / Bachelor of Science
Diploma type
Engineer's thesis
Author
Katarzyna Wójcik (FM) Katarzyna Wójcik,, Faculty of Mechatronics (FM)
Title in Polish
Program komputerowy do generowania i oceny tekstury w syntetycznych obrazach histologicznych
Supervisor
Tadeusz Pałko (FM/IMBE) Tadeusz Pałko,, The Institute of Metrology and Biomedical Engineering (FM/IMBE)Faculty of Mechatronics (FM)
Certifying unit
Faculty of Mechatronics (FM)
Affiliation unit
The Institute of Metrology and Biomedical Engineering (FM/IMBE)
Study subject / specialization
, Inżynieria Biomedyczna (Biomedical Engineering)
Language
(pl) Polish
Status
Finished
Defense Date
05-06-2019
Issue date (year)
2019
Reviewers
Beata Leśniak-Plewińska (FM/IMBE) Beata Leśniak-Plewińska,, The Institute of Metrology and Biomedical Engineering (FM/IMBE)Faculty of Mechatronics (FM) Tadeusz Pałko (FM/IMBE) Tadeusz Pałko,, The Institute of Metrology and Biomedical Engineering (FM/IMBE)Faculty of Mechatronics (FM)
Keywords in Polish
szum Perlina, tekstura, obraz syntetyczny, obraz histologiczny, histogram, macierz gradientu
Keywords in English
Perlin noise, texture, synthetic image, histological image, histogram, gradient matrix
Abstract in Polish
Celem niniejszej pracy było opracowanie narzędzia w języku MATLAB umożliwiającego generację syntetycznych obrazów patomorfologicznych oraz ocenę odwzorowania w wyniku ich porównania z obrazami rzeczywistymi. Generacja tekstury w obrazach syntetycznych opiera się na algorytmie szumu Perlina, który został szczegółowo opisany w niniejszej pracy. W ramach pracy omówiono wybrane parametry tekstury, skupiając się na statystykach pierwszego rzędu, które analizują grupę pojedynczych pikseli w zadanym obszarze zainteresowania. Na podstawie statystyk pierwszego rzędu tj. histogramu jasności pikseli i macierzy gradientu określono następujące parametry: średnią, wariancję, skośność oraz kurtozę. Zaimplementowano funkcję generującą obrazy syntetyczne, przyjmującą zdefiniowane w pracy parametry szumu oraz funkcje oceniającą w sposób ilościowy stopień odzwierciedlenia zadanej tekstury. Dodatkowo opracowano wskaźnik podobieństwa syntetycznej tekstury do rzeczywistej na podstawie którego możliwy był dobór optymalnych parametrów wejściowych funkcji generującej obraz. W ramach pracy zaproponowano dwie metody generacji obrazów syntetycznych, które wykazywały różny stopień odzwierciedlenia rzeczywistej tekstury w zadanych obszarach zainteresowania. Wykorzystując zbiór 9-ciu cyfrowych obrazów tkanek, zawierający 230 wyznaczonych regionów zainteresowania, przetestowano działanie funkcji generującej, dokonując porównania z rzeczywistymi obrazami. Celem jak najlepszego odzwierciedlenia zadanej tekstury przeprowadzono dobór optymalnych parametrów szumu. Na podstawie uzyskanych wyników, wykazano poprawność działania zaimplementowanego narzędzia do generacji tekstury oraz użyteczność w praktyce.
File
  • File: 1
    IB_1st_276824.pdf
Request a WCAG compliant version
Local fields
Identyfikator pracy APD: 33984

Uniform Resource Identifier
https://repo.pw.edu.pl/info/bachelor/WUTbb5d28d3cce84ed7b0048b9199884113/
URN
urn:pw-repo:WUTbb5d28d3cce84ed7b0048b9199884113

Confirmation
Are you sure?
Report incorrect data on this page