Microscopia

MATLAB e Simulink per l’analisi delle immagini al microscopio e il controllo della strumentazione

Gli scienziati usano MATLAB per analizzare immagini al microscopio di qualsiasi dimensione, dalle immagini standard su banco ottico all’analisi dell’intero vetrino (whole slide). I professionisti nel campo dell’anatomia, della patologia, della microbiologia e della biomedicina utilizzano MATLAB in tutte le fasi di un workflow tipico al microscopio, compresa la pre-elaborazione, il conteggio e la classificazione delle cellule, il tracking cellulare, la segmentazione dei tessuti e la diagnosi della malattia.

MATLAB e Image Processing Toolbox integrano Computer Vision Toolbox, Statistics and Machine Learning Toolbox e Deep Learning Toolbox, consentendo agli scienziati di condurre le loro ricerche servendosi di una vasta serie di metodi. Esiste anche una forte community dedicata allo sviluppo MATLAB nel settore della microscopia e gli esperti stanno creando ancora più strumenti per aiutare gli scienziati in attività specifiche.

“Gli algoritmi che abbiamo sviluppato in MATLAB e distribuito sotto forma di applicazioni con l’aiuto dei consulenti MathWorks ci hanno permesso di ottenere risultati nell’analisi quantitativa, di evitare errori umani, di collaborare in modo più efficace, di riprodurre i risultati in modo affidabile e di raddoppiare il numero di studi di fattibilità annuali.”

Ryuta Saito, Mitsubishi Tanabe Pharma

Analisi di immagini al microscopio con MATLAB

Gli scienziati usano MATLAB per l’analisi quantitativa nei workflow di microscopia. Gli scienziati sono in grado di sviluppare questi workflow senza scrivere codice usando app come Image Segmenter App o Color Thresholder App, per poi creare automaticamente codice documentato capace di replicare l’elaborazione interattiva. Gli scienziati si servono anche dell’elaborazione immagini di tipo generale e morfologico per eseguire le tipiche attività di microscopia come la segmentazione, il conteggio e l’identificazione delle cellule. Esiste un vasto ecosistema di scienziati che stanno sviluppando strumenti per l’analisi di immagini al microscopio con MATLAB. Guarda degli esempi in questa pagina dedicata agli strumenti per la microscopia su File Exchange.

Calibrazione di fotocamere: stima le funzioni intrinseche, quelle estrinseche e i parametri di distorsione degli obiettivi.

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Analisi dell’intero vetrino (whole slide)

Analisi dell’intero vetrino (whole slide) con MATLAB

blockedImage, un nuovo tipo di dato per la gestione di immagini dell’intero vetrino in gigapixel, è stato introdotto in MATLAB con la release 2019b. Usando questo tipo di dato, gli scienziati possono eseguire operazioni out-of-core sulle immagini dell’intero vetrino usando il codice sviluppato per l’elaborazione di immagini al microscopio più piccole. Questo tipo di dato si integra con Deep Learning Toolbox e consente di effettuare analisi dell’intero vetrino ad alto rendimento con il deep learning. Gli scienziati usano MATLAB per prevedere esiti, segmentare tessuti e analizzare le cellule tumorali nelle immagini dell’intero vetrino.

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Controllo della strumentazione del microscopio con MATLAB

Gli scienziati e gli ingegneri possono usare MATLAB per i software di controllo sui loro microcopi oltre che per il controllo delle attrezzature generali e per l’acquisizione delle immagini. Usando una combinazione di tutti questi strumenti, gli scienziati possono creare dei microscopi funzionali al 100%, con schemi integrati per l’analisi e la formazione di immagini di alto livello. In tal modo, non servono più spazi di memorizzazione dati di grandi dimensioni e sarà possibile eseguire un workflow completo su un unico strumento.

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