A GRAPH-MINING BASED METHOD FOR SEGMENTATION AND COUNTING OF LOCAL MAXIMUM CLUSTERS IN DIGITAL IMAGES / UM MÉTODO BASEADO EM MINERAÇÃO DE GRAFOS PARA SEGMENTAÇÃO E CONTAGEM DE CLUSTERS DE MÁXIMOS LOCAIS EM IMAGENS DIGITAIS

AUTOR(ES)
FONTE

IBICT - Instituto Brasileiro de Informação em Ciência e Tecnologia

DATA DE PUBLICAÇÃO

08/04/2011

RESUMO

Uma imagem monocromática pode ser interpretada como uma superfície topológica e desta forma objetos de interesse podem aparecer como picos (sharp mountains), domos (smooth hills) ou vales (V- or U-shaped). Um domo geralmente contém vários pontos de máximo locais em seu topo. Logo, fica bem caracterizado por um cluster de máximos locais. Segmentar individualmente objetos em imagens onde estes aparecem parcialmente sobrepostos ou fortemente agrupados é um problema que métodos clássicos de segmentação podem não solucionar adequadamente. Outro problema é contar objetos idênticos em imagens perviamente segmentada. Esta tarefa, quando executada manualmente, devido ao cansaço visual exige um grande esforço humano. É tediosa, demorada, além de gerar resultados subjetivos. O presente trabalho propõe um novo método para segmentação e contagem de clusters de máximos locais em uma imagem digital através uma abordagem baseada em grafos. Utilizando a informação de luminância, a imagem é representada por um grafo de adjacências e um algoritmo de mineração é utilizado para segmentar os clusters. Por fim, de acordo com características da imagem, um algoritmo de clusterização pode ser incorporado ao processo para melhorar o resultado final. A contagem dos objetos é um resultado direto do algoritmo de mineração e de clusterização, quando este último é aplicado. O método proposto é tolerante a variações no tamanho e forma dos objetos e é facilmente parametrizado para lidar com diferentes grupos de imagens provenientes de objetos distintos. Testes executados em uma base de dados com 262 imagens, composta de imagens de objetos reais (grupo 1) e de células tronco embrionárias em imagens de microscopia fluorescente (grupo 2), atestam a eficiência e qualidade do método desenvolvido no que diz respeito a segmentação e a contagem. Os resultados gerados para as imagens do grupo 1 foram validados pela autora e os do grupo 2 pelos biólogos do Instituto de Ciências Biomédicas da Universidade Federal do Rio de Janeiro. Para estas imagens foram obtidas uma F-measuare média de 85,33% e 90,88%, respectivamente. Por fim, um estudo comparativo com o algoritmo clássico de watershed foi realizado. Este alcançou uma F-measuare média de 74.02% e 78,28% para os grupos 1 e 2, respectivamente, contra 85,33% e 91,60% obtido pelo método proposto.

ASSUNTO(S)

segmentacao segmentation clusters clusters representacao visual visual representation clusterizacao clustering mineracao mining

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