تقطیع و ردگیری اسپرمها در تصویر ویدئویی نمونه منی

چکیده امروزه سیستمهای کامپیوتری به نام casa برای کمک به پزشکان در آنالیز منی طراحی میشوند. بیشتر این سیستمها از دقت کافی برخوردار نیستند و یا قیمت بالایی دارند، به طوری که معمولا متخصصان از روش های دستی برای تجزیه تحلیل استفاده میکنند. اگر چه برخی از شرکتها در این زمینه به دقت بالایی دست یافته اند اما روشها و الگوریتمهایشان انحصاری میباشد. دو پارامتر مهم در میزان باروری فرد، کثرت و میزان جنبندگی اسپرمها در واحد حجم است. هدف در این پروژه، ارائه الگوریتمهای قابل استفاده در casa ها برای تجزیه تحلیل این دو پارامتر بوده است. casaها برای به دست آوردن این دو فاکتور، نیاز به الگوریتمی برای تشخیص اسپرمها در هر فریم از تصویر ویدئویی و ردگیری آن ها در فریمهای متوالی دارند. این تصاویر ویدئویی، به کمک یک سیستم اتصال دهنده میکروسکوپ به کامپیوتر به دست میآید. در این پروژه بعد از حذف نویز تناوبی موجود در هر فریم به کمک فیلتر میان نگذر باترورس ، الگوریتمی برای تشخیص و تقطیع اسپرمها ارائه شده است. در این الگوریتم از روش های ریخت شناسی و تشخیص بیضی در پردازش تصویر برای تقطیع اسپرم ها استفاده شده که با وجود صحت بالا از نظر زمانی نیز قابل قبول میباشد. زمان مورد نیاز برای تقطیع، بسته به تعداد اسپرمها بین 15 تا 60 ثانیه برای یک فریم بوده و با صحتی در حدود 95 درصد عمل می کند. سپس برای ردگیری اسپرم های تقطیع شده از روش –هزینه بهینه جریان حداکثر- که روشی قدرتمند در ردگیری اشیاء با تعداد زیاد و هم شکل در تصویر است، استفاده شده است. روش ردگیری استفاده شده با سرعتی قابل قبول صحتی بیش از 98 در صد برای اسپرمهای تشخیص داده شده عمل می کند. البته در بخش ردگیری تعداد زیادی فریم مورد تقطیع قرار میگیرندو از این رو از روش ساده تری برای تقطیع استفاده شده تا زمان کمتری بگیرد که این روش تقطیع صحتی حدود 90 در صد دارد. درنهایت، با توجه به اینکه اسپرم های تشخیص داده نشده در بخش ردگیری به صورت تصادفی هستند می توان ادعا نمود که نتایج تجزیه و تحلیل فقط بر مبنای اسپرمهای تشخیص داده شده صحیح و قابل اعتماد میباشند، در نتیجه روش ارائه شده، روشی کاربردی برای تحلیل جنبندگی میباشد.