Phân tích kích thước hạt trong Python

Mục lục

1. Giới thiệu
2. Phân đoạn hạt
3. Ước tính tỷ lệ pixel
4. Chuẩn hóa kích cỡ hạt
5. Phân đoạn tế bào
6. Biểu diễn đặc trưng
7. Đo kích thước hạt
8. Phân loại hạt
9. Áp dụng đối với hình ảnh quang học
10. Ứng dụng sắc ký
11. Ưu điểm và hạn chế

Phân đoạn hạt

{:class="heading"} Giới thiệu Trong bài viết trước, chúng ta đã tìm hiểu về phân phối kích thước hạt bằng cách phân đoạn hình ảnh từ kính hiển vi. Phương pháp này có thể được mở rộng và áp dụng vào việc phân đoạn tế bào cho các nhà sinh học. Trong bài viết này, chúng ta sẽ tiếp tục nghiên cứu mã nguồn và tìm hiểu cách thực hiện việc trình bày mã nguồn một cách chi tiết để phân đoạn hạt.

{:class="heading"} Phân đoạn hạt Trong bước này, chúng ta sẽ tiến hành phân đoạn hạt bằng cách sử dụng ngưỡng dựa trên kỹ thuật "su". Sau đó, chúng ta sẽ tiến hành các phép toán hình thái học như co và giãn nở để tạo ra một mặt nạ tốt cho việc phân đoạn hạt và ranh giới hạt. Tiếp theo, chúng ta sẽ tạo một hình ảnh được đánh dấu bằng cách sử dụng thuật toán label để định danh các hạt trong hình ảnh. Khi hình ảnh đã được đánh dấu, chúng ta có thể sử dụng thuật toán region props để tính toán các đặc trưng của các hạt được phát hiện.

{:class="heading"} Ước tính tỷ lệ pixel Khi chúng ta có các hạt đã được phân đoạn, chúng ta có thể tính toán diện tích của mỗi hạt bằng cách đếm số lượng pixel thuộc về từng hạt. Tỷ lệ pixel này có thể được chuyển đổi thành đơn vị kích thước thực bằng cách nhân với hệ số chuyển đổi từ pixel sang micron.

{:class="heading"} Chuẩn hóa kích cỡ hạt Sau khi có các đặc trưng của từng hạt, chúng ta có thể chuẩn hóa kích thước của chúng để tạo ra thông tin tiêu chuẩn và dễ hiểu hơn về phân phối kích cỡ hạt. Một cách phổ biến để chuẩn hóa kích cỡ hạt là chia các hạt thành các nhóm dựa trên phạm vi kích thước và sau đó tính toán các thông số thống kê như trung bình, độ lệch chuẩn và phổ tần số của từng nhóm.

{:class="heading"} Phân đoạn tế bào Ngoài việc phân đoạn hạt, phương pháp này cũng có thể được mở rộng để phân đoạn tế bào trong hình ảnh sinh học. Bằng cách sử dụng các kỹ thuật tương tự như phân đoạn hạt, chúng ta có thể tách riêng các tế bào từ hình ảnh và tính toán các đặc trưng của chúng như diện tích, hình dạng và độ tương thích với các mô hình tế bào đã biết trước.

{:class="heading"} Biểu diễn đặc trưng Sau khi chúng ta có các đặc trưng của từng hạt và tế bào, chúng ta có thể biểu diễn chúng bằng cách sử dụng biểu đồ hoặc biểu đồ đường để minh họa phân phối các đặc trưng này trong mẫu. Điều này sẽ giúp chúng ta có cái nhìn tổng quan về mẫu và cung cấp thông tin về sự biến động và phân bố của các đặc trưng này trong mẫu.

{:class="heading"} Đo kích thước hạt Khi chúng ta có các đặc trưng của từng hạt, chúng ta có thể tính toán kích thước của chúng như đường kính và chiều dài/phương ngang. Điều này cung cấp thông tin về hình dạng và kích thước của các hạt trong mẫu.

{:class="heading"} Phân loại hạt Dựa trên các đặc trưng của hạt, chúng ta có thể phân loại chúng thành các nhóm tương tự nhau hoặc xác định các loại hạt cụ thể. Điều này giúp chúng ta hiểu rõ hơn về sự phân bố và sự khác biệt giữa các loại hạt trong mẫu.

{:class="heading"} Áp dụng đối với hình ảnh quang học Phương pháp phân đoạn hạt cũng có thể được áp dụng vào việc phân đoạn hạt trong hình ảnh quang học, như trong quá trình phân tích hạt bụi hoặc vi sao. Việc phân đoạn hạt trong hình ảnh quang học giúp chúng ta hiểu rõ hơn về sự phân bố của các hạt trong không gian và đặc trưng của chúng, như kích thước và hình dạng.

{:class="heading"} Ứng dụng sắc ký Phân đoạn hạt cũng có thể được áp dụng vào các ứng dụng sắc ký, như phân đoạn các loại tế bào và hạt trong quá trình phân tích sắc ký. Việc phân đoạn và tính toán đặc trưng của các hạt và tế bào trong hình ảnh sắc ký giúp chúng ta hiểu rõ hơn về sự phân bố và tính chất của các loại mẫu.

{:class="heading"} Ưu điểm và hạn chế Phương pháp phân đoạn hạt có nhiều ưu điểm, bao gồm tính đồng nhất, tính tin cậy và khả năng mở rộng cho các ứng dụng khác nhau. Tuy nhiên, nó cũng có một số hạn chế như sự nhạy cảm đối với nhiễu và khả năng xử lý hạt có kích thước rất nhỏ hoặc không đồng đều.

Tổng kết

Trong bài viết này, chúng ta đã tìm hiểu về phương pháp phân đoạn hạt và ứng dụng của nó trong việc phân đoạn tế bào và phân tích kích thước hạt. Chúng ta đã thực hiện các bước từ tiền xử lý hình ảnh đến tính toán đặc trưng và biểu diễn kết quả. Phương pháp này có thể được áp dụng trong nhiều lĩnh vực, từ sinh học đến quang học và sắc ký.