Этот пример показывает, как сегментироваться, раскрашивает автоматизированный вид с помощью L*a*b* K-средняя кластеризация и цветовое пространство.
Читайте в hestain.png, который является изображением ткани, окрашенной hemotoxylin и эозином (H&E). Этот красящий метод помогает патологам отличить различные типы ткани.
he = imread('hestain.png'); imshow(he), title('H&E image'); text(size(he,2),size(he,1)+15,... 'Image courtesy of Alan Partin, Johns Hopkins University', ... 'FontSize',7,'HorizontalAlignment','right');
Сколько цветов вы видите в изображении, если вы игнорируете изменения в яркости? Существует три цвета: белый, синий, и розовый. Заметьте, как легко можно визуально отличить эти цвета друг от друга. L*a*b* цветовое пространство (также известный как CIELAB или CIE L*a*b*) позволяет вам определить количество этих визуальных различий.
L*a*b* цветовое пространство выведен от CIE трехцветные значения XYZ. L*a*b* пробел состоит из слоя 'L *' яркости, слой цветности '*' указание, где цвет падает вдоль красно-зеленой оси и слоя цветности 'b*' указание, где цвет падает вдоль сине-желтой оси. Вся информация о цвете находится в '*' и 'b*' слои. Можно измерить различие между двумя цветами с помощью Евклидовой метрики расстояния.
Преобразуйте изображение в L*a*b* цветовое пространство с помощью rgb2lab.
lab_he = rgb2lab(he);
Кластеризация является способом разделить группы объектов. K-средние-значения, кластеризирующиеся, обрабатывают каждый объект как то, чтобы иметь расположение на пробеле. Это находит разделы таким образом, что объекты в каждом кластере максимально друг близко к другу, и максимально далеки от объектов в других кластерах. K-средняя кластеризация требует, чтобы вы задали количество кластеров, которые будут разделены и метрика расстояния, чтобы определить количество, как близко два объекта друг другу.
Поскольку информация о цвете существует в 'a*b*' цветовое пространство, ваши объекты являются пикселями с '*' и 'b*' значения. Преобразуйте данные в тип данных single для использования с imsegkmeans. Используйте imsegkmeans, чтобы кластеризировать объекты в три кластера.
ab = lab_he(:,:,2:3); ab = im2single(ab); nColors = 3; % repeat the clustering 3 times to avoid local minima pixel_labels = imsegkmeans(ab,nColors,'NumAttempts',3);
Для каждого объекта в вашем входе imsegkmeans возвращает индекс или метку, соответствуя кластеру. Маркируйте каждый пиксель в изображении с его пиксельной меткой.
imshow(pixel_labels,[])
title('Image Labeled by Cluster Index');
Используя pixel_labels, вы можете отдельные объекты в hestain.png цветом, который приведет к трем изображениям.
mask1 = pixel_labels==1;
cluster1 = he .* uint8(mask1);
imshow(cluster1)
title('Objects in Cluster 1');
mask2 = pixel_labels==2;
cluster2 = he .* uint8(mask2);
imshow(cluster2)
title('Objects in Cluster 2');
mask3 = pixel_labels==3;
cluster3 = he .* uint8(mask3);
imshow(cluster3)
title('Objects in Cluster 3');
Кластер 3 содержит синие объекты. Заметьте, что существуют темные и голубые объекты. Можно отделиться темно-синий от голубого использования слоя 'L *' в L*a*b* цветовое пространство. Ядра клетки темно-синие.
Вспомните, что слой 'L *' содержит значения яркости каждого цвета. Извлеките значения яркости пикселей в этом кластере и пороге их с глобальным порогом с помощью imbinarize. Маска is_light_blue дает индексы голубых пикселей.
L = lab_he(:,:,1); L_blue = L .* double(mask3); L_blue = rescale(L_blue); idx_light_blue = imbinarize(nonzeros(L_blue));
Скопируйте маску синих объектов, mask3, затем удалите голубые пиксели из маски. Примените новую маску к оригинальному изображению и отобразите результат. Только темно-синие ядра клетки видимы.
blue_idx = find(mask3);
mask_dark_blue = mask3;
mask_dark_blue(blue_idx(idx_light_blue)) = 0;
blue_nuclei = he .* uint8(mask_dark_blue);
imshow(blue_nuclei)
title('Blue Nuclei');