RU2494377C1 - Способ получения трехмерного образа пробы планктона - Google Patents
Способ получения трехмерного образа пробы планктона Download PDFInfo
- Publication number
- RU2494377C1 RU2494377C1 RU2012120354/28A RU2012120354A RU2494377C1 RU 2494377 C1 RU2494377 C1 RU 2494377C1 RU 2012120354/28 A RU2012120354/28 A RU 2012120354/28A RU 2012120354 A RU2012120354 A RU 2012120354A RU 2494377 C1 RU2494377 C1 RU 2494377C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sample
- objects
- obtaining
- dimensional image
- tomography
- Prior art date
Links
Landscapes
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Abstract
Использование: для получения трехмерного образа пробы планктона. Сущность: заключается в том, что выполняют проведение рентгеновской микрокомпьютерной томографии пробы, причем процессу томографии одновременно подвергается вся совокупность объектов, содержащихся в пробе, в которой к фиксирующему раствору добавляется рентгеноконтрастная жидкость. Технический результат: обеспечение возможности получения трехмерного образа проб зоопланктона, собранных стандартными методами, с высокой детализацией объектов.
Description
Предлагаемое изобретение относится к области гидробиологических исследований и средств экологического мониторинга и может быть использовано для автоматизированной обработки существующих коллекций фиксированных проб зоопланктона.
В настоящее время накоплено большое количество проб зоопланктона, полученных по стандартным методикам (1). Биологические объекты, находящиеся в водной пробе, содержат в своем теле большое количество жидкости, по свойствам близкой к воде, что обуславливает их низкую рентгеноконтрастность. После фиксации пробы жидкость внутри биологических объектов заменяется фиксирующим раствором и объекты в пробе остаются рентгенонеконтрастными, что не позволяет получить качественное трехмерное изображение объектов пробы.
Известны способы лабораторной обработки фиксированных проб зоопланктона, содержащих множество объектов зоопланктона, включающие получение изображения проб в видимом участке спектра и дальнейшую обработку этого изображения, в том числе выделение и идентификация отдельных объектов пробы, количественный и качественный анализ пробы (SIPPER - Shadowed Image Particle Profiling and Evaluation Recorder (2, 3),
Известные способы имеют недостатки, которые заключаются в том, что для проведения автоматизированной обработки проба планктона должна быть разведена в большом объеме воды с последующим помещением ее в тонкий плоский слой или капилляр или разведенная проба должна быть пропущена через цилиндрическую камеру небольшого диаметра. В результате происходит механическое воздействие на объекты пробы, которое может приводить к их частичному разрушению. При малом разведении пробы существует высокая вероятность наложения объектов пробы друг на друга, что в последующем существенно затрудняет или делает невозможным их идентификацию. Выполняется оптическое сканирование или фотографирование ограниченного объема пробы. Известные способы имеют ограниченный размерный диапазон объектов, в котором проводится качественный анализ. Этот размерный диапазон различен в разных способах, например: для SIPPER - 0,2-30 мм, для ОРС - 0,25-2,5 мм, Flow CAM - 0,01-1 мм, ZooScan - 0,2-40 мм. При этом, размеры биологических объектов могут превышать глубину резкости используемых объективов. При использовании известных способов формируются двухмерные изображения пробы с содержащимися в ней биологическими объектами, в которых информация во многих случаях недостаточна для достоверной идентификации биологических объектов. В этих случаях успешность идентификации объекта зависит от ракурса, с которого происходит сканирование или фотографирование объектов и получение двумерного изображения, а определять нужный ракурс в существующих способах невозможно.
Известны способы получения трехмерного изображения индивидуальных объектов зоопланктона методом томографии(4-6).
Известные способы имеют недостаток, который заключаются в том, что для получения трехмерного изображения объекта, его необходимо предварительно отделить от остальных объектов пробы и затем исследовать индивидуально.
Наиболее близким к предлагаемому способу автоматизированной обработки фиксированных проб зоопланктона является способ обработки проб с использованием рентгеновской микрокомпьютерной томографии (6). Этот способ позволяет получать трехмерные изображения нескольких биологических объектов вместе, но только когда эти объекты находятся в рентгеноплотной твердой среде, в частности, этот способ используется для исследования биологических объектов в донных осадках.
Предлагаемый способ позволяет применить трехмерную рентгеновскую микрокомпьютерную томографию для пробы зоопланктона, содержащей в том числе рентгенонеконтрастные объекты.
Целью настоящего предлагаемого изобретения является получение трехмерного образа проб зоопланктона, собранных стандартными методами, с высокой детализацией объектов. (Полученные предлагаемым способом трехмерные образы проб в дальнейшем позволят проводить четкую идентификацию объектов пробы.) Поставленная цель достигается тем, что в известном способе рентгеновской микрокомпьютерной томографии процессу сканирования одновременно подвергается вся совокупность объектов, содержащихся в пробе, в которой к фиксирующему раствору добавляется рентгеноконтрастная жидкость. В варианте способа производится полная замена фиксирующего раствора в пробе на рентгеноконтрастную жидкость.
Возможность практической реализации
Для осуществления изобретения необходимо добавить в пробу рентгеноконтрастную жидкость для получения необходимой степени контрастности объектов (или заменить ею фиксирующий раствор) с сохранением биологических объектов в пробе. С подготовленной пробой проводят процедуру стандартной рентгеновской микрокомпьютерной томографии. В результате этой процедуры получается трехмерный цифровой образ совокупности объектов, содержащихся в пробе, представленных в виде трехмерных изображений высокого разрешения внешних контуров объектов, где каждый объект представлен в виде трехмерной фигуры, на которой видны все характерные особенности поверхности конкретного объекта, необходимые для последующего автоматизированного анализа биологических характеристик пробы (достоверной идентификации и биометрии объектов, качественного и количественного анализа). Полученный 3D цифровой образ позволяет осуществлять распознавание объектов и измерение геометрических размеров.
Компьютерный анализ трехмерного цифрового образа пробы и получение биологических характеристик пробы (достоверная идентификация и биометрия объектов, качественный и количественный анализ) значительно сокращает объем рутинных работ, повышает качество получаемой информации о биологических объектах, ускоряет обработку проб. Автоматизированный анализ не требует выполнения работ высококвалифицированным экспертом. Эксперт привлекается только для распознавания образов, не поддающихся классификации системой.
Применение способа позволит получить трехмерный образ пробы зоопланктона, который обеспечивает проведение количественного и качественного анализа пробы по ее цифровому образу, не обращаясь к первичной биологической пробе. Цифровой образ не подвержен деградации. Возможно создание резервных копий пробы, что исключает их потери.
Источники информации
1. Богоров В.Г. Стандартизация морских планктонных исследований // Труды Института океанологии, 1957. Т.24. С.200-214.
2. Samson S., Hopkins T., Remsen A., Langebrake L., Sutton T., Patten J. A system for high-resolution zooplankton imaging // IEEE Journal of Oceanic Engineering, 2001. Vol.26. P.671-676.
3. Патент US 2004/0109586 A1
4. Патент US 7082182 B2.
5. Mazik K., Curtis N., Fagan M.J., Taft S., Elliott M. Accurate quantification of the influence ofbenthic macro- and meio-fauna on the geometric properties of estuarine muds by micro computer tomography // Journal of Experimental Marine Biology and Ecology, 2008. Vol.354. P.192-201.
6. Dinley J., Hawkins L., Paterson G., Ball A.D., Sinclair I., Sinnett-Jones P., Lanham S. Micro-computed X-ray tomography: a new non-destructive method of assessing sectional, fly-through and 3D imaging of a soft-bodied marine worm // Journal of Microscopy, 2010. Vol.238. P.123-133.
Claims (1)
- Способ получения трехмерного цифрового образа водной пробы зоопланктона с содержащимися в ней объектами, заключающийся в проведении рентгеновской микрокомпьютерной томографии пробы, отличающийся тем, что процессу томографии одновременно подвергается вся совокупность объектов, содержащихся в пробе, в которой к фиксирующему раствору добавляется рентгеноконтрастная жидкость.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012120354/28A RU2494377C1 (ru) | 2012-05-17 | 2012-05-17 | Способ получения трехмерного образа пробы планктона |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012120354/28A RU2494377C1 (ru) | 2012-05-17 | 2012-05-17 | Способ получения трехмерного образа пробы планктона |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2494377C1 true RU2494377C1 (ru) | 2013-09-27 |
Family
ID=49254135
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012120354/28A RU2494377C1 (ru) | 2012-05-17 | 2012-05-17 | Способ получения трехмерного образа пробы планктона |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2494377C1 (ru) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004053552A (ja) * | 2002-07-24 | 2004-02-19 | Toray Ind Inc | 液体流通装置内の液体流動状態の非破壊検査方法 |
RU2445609C2 (ru) * | 2007-10-05 | 2012-03-20 | Цингхуа Унивесити | Способ и установка (варианты) для досмотра объектов, содержащих жидкости |
-
2012
- 2012-05-17 RU RU2012120354/28A patent/RU2494377C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004053552A (ja) * | 2002-07-24 | 2004-02-19 | Toray Ind Inc | 液体流通装置内の液体流動状態の非破壊検査方法 |
RU2445609C2 (ru) * | 2007-10-05 | 2012-03-20 | Цингхуа Унивесити | Способ и установка (варианты) для досмотра объектов, содержащих жидкости |
Non-Patent Citations (5)
Title |
---|
Dinley J., Hawkins L., Paterson G., Ball A.D., Sinclair I., Sinnett-Jones P., Lanham S, Micro-computed X-ray tomography: a new non-destructive method of assessing sectional, fly-through and 3D imaging of a soft-bodied marine worm, Journal of Microscopy, 2010, Vol.238, p.123-133. * |
Dinley J., Hawkins L., Paterson G., Ball A.D., Sinclair I., Sinnett-Jones P., Lanham S, Micro-computed X-ray tomography: a new non-destructive method of assessing sectional, fly-through and 3D imaging of a soft-bodied marine worm, Journal of Microscopy, 2010, Vol.238, p.123-133. Phil F. Culverhouse, Robert Williams, Mark Benfield, Per R. Flood, Anne F. Sell, Maria Grazia Mazzocchi, Isabella Buttino, Mike Sieracki, Automatic image analysis of plankton: future perspectives, MARINE ECOLOGY PROGRESS SERIES, Vol.312: 297-309, 2006. Hans-Uwe Dahms and Jiang-Shiou Hwang, PERSPECTIVES OF UNDERWATER OPTICS IN BIOLOGICAL OCEANOGRAPHY AND PLANKTON ECOLOGY STUDIES, Journal of Marine Science and Technology, Vol.18, No.1, pp.112-121 (2010). T Ohigashi, Y Terada, A Takeuchi, K Uesugi and K Kubokawa, Observation of iodine in oceanic plankton by scanning x-ray fluorescence micro-tomography, 9th International Conference on X-Ray Microscopy, Journal of Physics: Conference Series 186, 2009, 012093. * |
Hans-Uwe Dahms and Jiang-Shiou Hwang, PERSPECTIVES OF UNDERWATER OPTICS IN BIOLOGICAL OCEANOGRAPHY AND PLANKTON ECOLOGY STUDIES, Journal of Marine Science and Technology, Vol.18, No.1, pp.112-121 (2010). * |
Phil F. Culverhouse, Robert Williams, Mark Benfield, Per R. Flood, Anne F. Sell, Maria Grazia Mazzocchi, Isabella Buttino, Mike Sieracki, Automatic image analysis of plankton: future perspectives, MARINE ECOLOGY PROGRESS SERIES, Vol.312: 297-309, 2006. * |
T Ohigashi, Y Terada, A Takeuchi, K Uesugi and K Kubokawa, Observation of iodine in oceanic plankton by scanning x-ray fluorescence micro-tomography, 9th International Conference on X-Ray Microscopy, Journal of Physics: Conference Series 186, 2009, 012093. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7159216B2 (ja) | 撮像信号抽出装置およびそれを使用する方法 | |
JP6670757B2 (ja) | 判定装置、解析方法、および解析プログラム | |
US11346764B2 (en) | Image-based assay using intelligent monitoring structures | |
KR102479862B1 (ko) | 입자 분석 방법 | |
WO2017073737A1 (ja) | 分析装置 | |
US10317667B2 (en) | Compressive plenoptic microscopy for functional brain imaging | |
JP2020530637A (ja) | 予測タグ付けを有する画像を生成するための画像処理のためのシステム、デバイス、および方法 | |
EP3124953B1 (en) | Evaluation method of spheroid and spheroid evaluation apparatus | |
EP2660639A1 (en) | Method and apparatus for single-particle localization using wavelet analysis | |
CN107850567A (zh) | 数据处理装置 | |
US20160035100A1 (en) | Spectral Unmixing | |
JP2007020449A (ja) | スクリーニング方法およびスクリーニング装置 | |
JP2011525009A (ja) | 1以上のデフォーカス画像又は低コントラスト対雑音比画像を検出し除去するシステム及び方法 | |
KR102280764B1 (ko) | 3차원 정량 위상 영상 측정과 딥러닝을 이용한 신속 비표지 혈액암 진단 방법 및 장치 | |
Barsanti et al. | Water monitoring by means of digital microscopy identification and classification of microalgae | |
US20220012884A1 (en) | Image analysis system and analysis method | |
JP2021535369A (ja) | インテリジェントモニタリング構造を用いた画像ベースのアッセイ | |
EP4341891A1 (en) | Automated segmentation of artifacts in histopathology images | |
JP4728025B2 (ja) | 細胞画像解析装置 | |
Dias et al. | Comparative analysis of sample preparation protocols of soft biological tissues for morphometric studies using synchrotron-based X-ray microtomography | |
RU2494377C1 (ru) | Способ получения трехмерного образа пробы планктона | |
Shimoni et al. | Normalized polarization ratios for the analysis of cell polarity | |
CN110537089A (zh) | 用于分析细胞的方法和装置 | |
JP2023546193A (ja) | 経時的に試料中の粒子を表す入力画像のシーケンスを分類する方法 | |
Park et al. | Line-scan hyperspectral imaging for real-time poultry fecal detection |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190518 |