Elektroforez görüntü işleme arayüzü ve yazılımı geliştirme
Electrophoresis image processing interface and software development
Yazar: KERİM ÖZKARA
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ AHMET REŞİT KAVSAOĞLU
Karabük Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences
Dizin: Biyomedikal mühendisliği = Biomedical engineering ; Biyomedikal uygulamalar = Biomedical applications ; Elektroforez = Electrophoresis ; Gömülü sistemler = Embedded systems ; Görüntü işleme = Image processing

Özet:
Elektroforez işlemi sonucu elde edilen agaroz jel görüntülerinin analizini el ile yapmak
zahmetli ve hata eğilimi yüksek olan işlemlerdir. Bu çalışmada, elektroforez sistemini
yürüten gömülü sistem için bir yazılım ve arayüz tasarlanarak bu görüntülerinin
analizinin otomatik olarak yapılması gerçekleştirilmiştir. Bu tasarım sayesinde uzun
süren ölçümler ve hesaplamalar sonucu yapılan analizler gömülü sistem ile saniyeler
içerisinde yapılabilmektedir. Böylelikle yürütme işlemi biter bitmez agaroz jel
görüntüsünün incelenmesine imkân tanınmakta ve sonuçlara daha hızlı ulaşılması
sağlanmaktadır.
Bu sistem ile UV altında görülen jel görüntülerinin analizi, tasarlanan arayüz yazılımı
ile gerçekleştirilmiştir. Görüntüler kamera aracılığı ile tasarlanan arayüz yazılımına
aktarılıp OpenCV kütüphanesiyle görüntü işleme teknikleri Raspberry pi 3 B+
kullanan mini jel elektroforez sisteminin içine entegre edilmiştir.v
Elektroforez görüntü işleme arayüzü ve yazılımının gömülü sistem ile kullanılmasıyla
sistem, standart elektroforez görüntüleme sistemleri ve analiz için kullanılan
bilgisayarlara göre daha kompakt bir yapıya dönüşmüştür. Yapılan karşılaştırmalar
neticesinde bantların bulunma başarısı morfolojik geri çatma ve K-means yöntemleri
kullanılarak artırılmıştır. Kullanıcılara kolaylık sağlaması açısından bu parametreleri
bir arayüz sayesinde görüntüye göre ayarlamak mümkün kılınmıştır. Tasarlanan
sistem klasik sistemlere göre daha hızlı, daha verimli ve daha doğru sonuçlar
almaktadır. Sistem emsallerinden daha düşük maliyete sahiptir.

Abstract:
The analysis of agarose gel images obtained by electrophoresis process is laborious
and has high error tendency. In this study by designing a software and interface for the
embedded system that runs the electrophoresis system, it is performed to analyze these
images automatically. Via this design, the analyzes made as a result of long lasting
measurements and calculations can be performed in seconds with the embedded
system. Thus, as soon as the execution is completed, the agarose gel image can be
examined and results are obtained more quickly.
With this system, the analysis of gel images under UV was performed with the
designed interface software. The images are transferred to the interface software via
the camera and the image processing techniques are integrated into the mini gel
electrophoresis system using Raspberry pi 3 B + with OpenCV library.vii
By using the electrophoresis image processing interface and software with the
embedded system, the system has become more compact compared to standard
electrophoresis imaging systems and computers used for analysis. As a result of the
comparisons, the presence of the bands was increased by morphological reconstruction
and K-means methods. For the convenience of users, it is possible to adjust these
parameters according to the image by means of an interface. The designed system is
faster, more efficient and more accurate than conventional systems. The system has
lower cost than its peers