Skip to main content
SUPERVISOR
Sadeghi Mohammad,Nader Karimi,Sayedamirhossein Mahdavi
محمد صدقی (استاد راهنما) نادر کریمی (استاد مشاور) سیدامیرحسین مهدوی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Rahimeh Borumand pour
رحیمه برومندپور

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1394

TITLE

Application of image processing for detection and quantification of white blood cells in poultry
Total white blood cell (WBC) count is usually performed in laboratory by using manual techniques and haemocytometer. Differential counting has also been done by stained blood smear and light microscopy. Present of nucleated erythrocytes and thrombocytes in avian blood prevents from automated method that have been developed for mammals. Also, manual counting is time-consuming and requires to an experienced technician. Therefore, this project was carried out to examine the applicability of image processing system for rapid detection of white blood cell. To get to this result, at first blood sample was taken from 15 broiler chicks, then blood smears were stained with giemsa color and finally were photographed by Canon E500. A total number of 80 RGB color image were created in jpg format, 42 images by confirmation hematology expert was selected and processed by MATLAB 2017a and CellProfiler r10997 softwares. The appearance of WBC such as color, shape and size were considered by MATLAB software. Images were examined in RGB, HSV and L*a*b color spaces. Visual examination and index recording showed that color feature in all color spaces is not useful for detecting WBC. Since the cell nucleus was more distinct in a-layer images than other layers, the image of this layer was used for further processing. The a-layer images converted to binary images by a threshold. Then obtained binary image examined by the implementation of different conditional ring based on their size and shape. Two methods were used based on size; the first ring condition remained four larger objects, and the second method removed areas less than 5000 pixels in the image. In the shape method the interval 1-1.25 was considered to be form factor for the remainder of round objects and in the combined method, the removal of area less than 5000 pixels with an interval 1-1.25 have been considered. Second method had the highest number of diagnostic cells (78 cells of 93). In the image processing by cellprofiler software, by using various modules and typical diameter 18-52 pixel for objects, 78 cells of 93 cell were identified. Generally, the results showed that more advanced machine learning algorithms are required to be test for counting and differential white blood cell diagnostics. Key Words: Color image processing, Morphological image processing, broiler, White blood cells
معمولا شمارش تام سلول های خونی طیور در آزمایشگاه به صورت دستی و با لام هموسایتومتر صورت می گیرد. شمارش افتراقی گلبول های سفید نیز با تهیه گسترش های خونی رنگ آمیزی شده و میکروسکوپ نوری انجام می گیرد. حضور گلبول های قرمز و ترومبوسیت های هسته دار در خون پرندگان باعث عدم امکان استفاده از روش های خودکارگزارش شده در مورد پستانداران، می شود. هم چنین، روش دستی شمارش سلول های خونی طیور بسیار زمان بر و نیازمند مهارت زیادی است. هدف از این پروژه بررسی امکان استفاده از روش های پردازش تصویر جهت تشخیص گلبول های سفید خون طیور بود. برای دست یابی به این هدف، ابتدا از 15 جوجه مرغ گوشتی خون گیری انجام شد، سپس گسترش های خونی به روش لام به لام تهیه شدند و با رنگ گیمسا رنگ آمیزی شدند در پایان گسترش ها با دوربین Canon E500 عکس بردای شدند. به طور کلی 80 عکس رنگی RGB با فرمت jpg تهیه شد که در نهایت 42 عکس با تایید کارشناس خون شناسی انتخاب و توسط نرم افزار های Matlab 2017a و CellProfiler 2.0 r10997 پردازش شدند. در پردازش تصاویر به کمک نرم افزار متلب از ویژگی های ظاهری گلبول های سفید همچون رنگ، شکل و اندازه استفاده شد. تصاویر به دست آمده در سه فضای رنگی RGB، HSV و L*a*b بررسی شدند. بررسی های چشمی و ثبت شاخص ها به کمک ابزار Data Cursor نشان داد که استفاده از ویژگی رنگ در تمام فضاهای رنگی برای تشخیص گلبول های سفید مفید نمی باشد. با توجه به این که هسته ی سلول ها در تصاویر لایه a‌ نسبت به دیگر لایه ها متمایز تر بودند، تصاویر این لایه برای ادامه روند پردازش مورد استفاده قرار گرفت. تصاویر لایه a با آستانه گیری یک سطحی به تصاویر دو سطحی (‌Binary) تبدیل شدند. تصویر دو سطحی حاصل با اجرای حلقه های شرطی مختلف بر اساس اندازه و شکل بررسی شد. در روش اول بر اساس اندازه، شرط حلقه باقی ماندن چهار شی بزرگ تر موجود در تصویر و در روش دوم بر اساس اندازه شرط حلقه حذف مساحت های کمتر از 5000 پیکسل جهت حذف گلبول های قرمز و باقی ماندن گلبول های سفید استفاده شد. در روش شکل، بازه ی 25/1-1 فاکتور شکل برای باقی ماندن اشیای گرد در نظر گرفته شد و در روش تلفیقی شکل و اندازه، حذف مساحت های کمتر از 5000 پیکسل به همراه بازه ی 25/1-1 فاکتور شکل مد نظر بود. از بین روش های ذکر شده روش دوم براساس اندازه، بیشترین تعداد سلول تشخیصی (78 سلول از 93 سلول) را دارا بود. در پردازش تصویر به کمک نرم افزار سل پروفیلر با استفاده از ماژول های مختلف و در نظرگیری قطر عمومی 52-18 پیکسل برای اشیای موجود در تصویر، تعداد 78 سلول از 93 سلول صحیح تشخیص داده شد. به طور کلی استفاده از الگوریتم های پیشرفته تر یادگیری ماشین جهت شمارش گلبول های سفید و تشخیص افتراقی آنها مورد نیاز است. کلمات کلیدی : پردازش رنگی تصاویر، پردازش هندسی تصاویر، جوجه گوشتی، گلبول های سفید

ارتقاء امنیت وب با وف بومی