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Automatisierte Auszählung von Objekten auf Mikroskopiebildern

Bräuninger, Eric and Vetter, Daniel (2022) Automatisierte Auszählung von Objekten auf Mikroskopiebildern. Other, Hochschule Heilbronn.

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Abstract

Kurzreferat In einer Kooperation zwischen der Hochschule Heilbronn (HHN) und dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) sollte in einer Forschungsarbeit die Auszählung von Bakterien in Mikroskopiebildern automatisiert werden. Vor dieser Arbeit wurden die Mikroskopiebildern händisch mit großem Zeitaufwand ausgezählt. Ziel dieser Arbeit war es, eine Software in Form einer grafischen Benutzeroberfläche zu entwerfen, die dem Anwender eine automatisierte Auszählung von Bakterien in Mikroskopiebildern ermöglicht. Dabei sollte sowohl der Ansatz der Bildverarbeitung als auch der Ansatz neuronaler Netze für die Detektion der Bakterien untersucht werden. Nach erfolgreicher Implementierung beider Methoden wurden diese anschließend gegenübergestellt und sowohl die zeitliche Performanz als auch die Genauigkeit untersucht. Um die Genauigkeit beider Algorithmen untersuchen zu können wurden diese auf bereits bestehende und händisch ausgezählte Datensätze angewandt. Für beide Algorithmen konnten gute Ergebnisse erzielt werden. Die Verwendung der Bildverarbeitungsmethode erzielte eine Abweichung von -2,3% für die Detektion von Kalibrierkügelchen und eine Abweichung von 0,4% für die Detektion der Bacillus Subtilis Sporen. Die Anwendung der neuronalen Netze wies eine Abweichung von 3,7% für die Detektion von Kalibrierkügelchen und eine Abweichung von 2,2% für die Detektion der Bacillus Subtilis Sporen auf. Eine Analyse der Performanz zeigte den Vorteil der Bildverarbeitung im Vergleich zu den neuronalen Netzen besonders bei größeren Bildern auf. Um mögliche Ausreiser bei der Verwendung der Algorithmen zu optimieren, wurde neben der Einführung eines jeweiligen Parameters zur manuellen Anpassung der Algorithmen auch die Möglichkeit einer manuellen Nachbearbeitung der Bilder implementiert.

Item URL in elib:https://elib.dlr.de/192219/
Document Type:Thesis (Other)
Title:Automatisierte Auszählung von Objekten auf Mikroskopiebildern
Authors:
AuthorsInstitution or Email of AuthorsAuthor's ORCID iDORCID Put Code
Bräuninger, EricUNSPECIFIEDUNSPECIFIEDUNSPECIFIED
Vetter, DanielUNSPECIFIEDUNSPECIFIEDUNSPECIFIED
Date:2022
Refereed publication:No
Open Access:No
Number of Pages:108
Status:Unpublished
Keywords:ki, mikroskopie, bakterien, auszählen, logarithmen, bilderkennung, software
Institution:Hochschule Heilbronn
Department:Electrical Systems Engineering (M. Eng.); Mechatronik und Robotik (M. Eng.)
HGF - Research field:Aeronautics, Space and Transport
HGF - Program:Aeronautics
HGF - Program Themes:other
DLR - Research area:Aeronautics
DLR - Program:L - no assignment
DLR - Research theme (Project):L - no assignment
Location: Lampoldshausen
Institutes and Institutions:Institute of Technical Physics > Atmospheric Propagation and Effect
Deposited By: Kraus, Marian
Deposited On:19 Dec 2022 14:00
Last Modified:19 Dec 2022 14:00

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