Işıklı mikroskobik sistemlerde sitopatolojik analiz süreçleri için optimum aralığın korunmasıyla yüksek çözünürlüklü 2B ve 3B panoramik görüntüleme
2D and 3D wide-view panoramic imaging by controlling optimal range for cytopathological analysis in light microscopic systems
Yazar: HÜLYA DOĞAN
Danışman: PROF. DR. MURAT EKİNCİ
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2020
Konu: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol = Computer Engineering and Computer Science and Control

Özet:
Bu tez çalışmasında ışıklı mikroskobik sistemlerde sitopatolojik analiz süreçleri için optimum aralığın korunmasıyla yüksek çözünürlüklü 2B ve 3B panoramik görüntüleme sağlayan yeni bir yaklaşım önerilmektedir. Önerilen yaklaşım optimum aralığın belirlenmesi, ortak alanlı 2B & 3B görüntülerin oluşturulması, optimum aralığın kontrolü ve 2B & 3B panoramik görüntü birleştirme olmak üzere dört ana aşamadan oluşmaktadır. Çalışmada ortak alanlı 2B ve 3B görüntü üretimleri için Odaklama Derinliğinin Artırılması ve Odaktan Şekil yaklaşımları kullanılmaktadır. Odaklama Derinliğinin Artırılması ve Odaktan Şekil yaklaşımları için aynı görüş alanına ve farklı odaklamalara sahip 2B görüntülerden oluşan imge dizisi oluşturulurken Z ekseninde rastgele başlangıç ve bitiş noktaları olan aralık boyunca tarama yapan literatür çalışmalarının aksine, ilk aşamada optimum odaklamaya sahip 2B ve 3B görüntü elde etmek için Z ekseninde optimum aralık kestirilmektedir. İkinci aşamada Odaklama Derinliğinin Artırılması ve Odaktan Şekil yaklaşımları için yeni odaklama operatörleri önerilmektedir. Üçüncü aşamada platformun her X veya Y adımında optimum aralık kontrolü yapılmakta ve böylece 2B & 3B ortak alanlı görüntüler arasında odaklama farklılığının oluşması engellenmektedir. Son aşamada ise 2B & 3B panoramik görüntüleri elde etmek için 2B görüntü tabanlı ve hibrit olmak üzere iki farklı panoramik görüntüleme yaklaşımı önerilmektedir. Her aşama için önerilen yaklaşımın literatürdeki çalışmalar ile karşılaştırması yapılmakta ve daha iyi sonuçlar sağladığı öznel ve nesnel olarak ispatlanmaktadır.

Abstract:
In this thesis, a new approach that provides high resolution 2D and 3D panoramic imaging with the control of the optimum range for cytopathological analysis processes in light microscopic systems is proposed. The proposed approach consists of four main stages: determining optimum range, creating 2D & 3D adjacent images, controlling optimum range and 2D & 3D panoramic imaging. In this study, Extended Depth of Field and Shape From Focus approaches are used for creating 2D & 3D adjacent images. Literature studies that scan across the range with random start and end points on the Z axis to create 2D image sequence with the same field of view and different focuses for Extended Depth of Field and Shape From Focus approaches. In the first stage, the optimum range is estimated on the Z axis to obtain 2D and 3D images with maximum focus. In the second stage, new focus measurement operators are proposed for Extended Depth of Field and Shape From Focus approaches. In the third stage, the optimum range control is performed at every X or Y step of the platform, thus preventing the focus difference between 2D & 3D adjacent images. In the final stage, two different panoramic imaging approaches are proposed, based on 2D images and hybrid. The proposed approach is compared with the studies in the literature and it is proved subjectively and objectively that it provides better results.