Großer Beleg Segmentierung von ATPase-gefärbten - Fakultät ...

24 4 DER SEEDED-REGION-GROWING ANSATZ
Regionswachstum realisiert (siehe Gleichung 3.3). Ausgehend vom Saatpixel werden
die vier Nachbarpixel auf Regionszugehörigkeit geprüft und der Kontur des Segmentierungsbereichs
zugeordnet. Für jeden dieser Kontur-Pixel werden wiederum alle vier
Nachbarn abgearbeitet, so dass es zu einer Regionsausbreitung kommen kann (siehe
Abb. 4).
Abbildung 4: Regionsinitialisierung mit 4’er Nachbarschaft
Die Regionsinitialisierung ist nötig, um möglichst schnell eine erste Zellform zu ermitteln,
auf die dann die genaueren und aufwendigeren Regionstests und Formvergleiche
ausgeführt werden. Diese erweiterten Tests benötigen für eine korrekte Ausführung
eine Region mit einer bestimmten Mindestgröße. Das Initialwachstum wird solang ausgeführt,
bis die Region eine ausreichende Größe hat. Das Kriterium dafür ist die Konturlänge
und sollte je nach Auflösung des Ausgangsbildmaterials angepasst werden. Eine
Alternative für das initialisierende Regionswachstum wäre eine statische Zelldefinition
um den Saatpixel. Nachteilig an dieser Variante ist aber, dass es durch die pauschale
Definition einer Initialregion bereits zur Überschreitung von Zellgranzen kommen kann.
Eine daraus resultierende Fehlinitialisierung kann der Algorithmus zwar in begrenztem
Maß korrigieren, jedoch verzögert dies die Segmentierung und vermidnert die Qualität
der Ergebnisse.
Da ATPase gefärbte Muskelfaserschnitte allgemein sehr deutliche Zellwandstrukturen
haben, sollte das Seeded-Region-Growing ursprünglich nur das hier angewendete Regionswachstum
mit einfachem Thresholding verwenden. In den ersten Implementierungen
zeigte sich aber, dass die so segmentierten Regionen nur zum Teil richtig erkannt wurden.
An vielen Stellen wuchsen die Zellbereiche über die Muskelfaserzelle hinaus und
segmentierten das Zellzwischengewebe oder benachbarte Zellen. Auch durch eine Anpassung
des Thresholds θ konnten diese Probleme nicht umgangen werden. Bei niedrigen
Thresholds wurden Zellen mit hohen Intensitätsschwankungen unvollständig segmentiert.
In Abb. (5) kann man ein Segmentierungsergebnis sehen, dass bei vollständiger
Anwendung des naiven Regionswachstums entsteht. Die ermittelten Konturen weichen