Published August 28, 2020
| Version v1
Publication
Open
SARS-CoV-2: Enhancement and Segmentation of High-ResolutionMicroscopy Images. Part I
Creators
- 1. Instituto de Cibernética Matemática y Física
- 2. Fraunhofer Institute for Production Systems and Design Technology
Description
Abstract Possibly, and due to poor eating habits and unhealthy lifestyle, many virus are transmitted to human people. Such is the case, of the novel coronavirus SARS-Cov-2, which has expanded of exponential way, practically, to whole world population. For this reason, the study of real microscopic images of this coronavirus is of great importance. The SARS-Cov-2 images were captured from nasopharyngeal samples of Cuban symptomatic individuals (RT-PCR positives for SARS-CoV-2), and processed via scanning electron microscopy. However, many times these microscopic images present some blurring problems, which are always susceptible to be improved. The aim of this work is to propose new computational methods to carry out enhancement and segmentation of SARS-Cov-2 high-resolution microscopic images. Moreover, due to the importance of the obtained results, this first work will be addressed to the application of the proposed algorithm. The proposed strategy obtained very satisfactory results, and we validated its performance, together with specialist physicians, on a set of 1005 images. A second paper will deeply analyze the theory related to these algorithms
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
الملخص ربما، وبسبب عادات الأكل السيئة ونمط الحياة غير الصحي، ينتقل العديد من الفيروسات إلى البشر. هذا هو الحال بالنسبة لفيروس كورونا المستجد سارس- كوف-2، الذي توسع بطريقة أسية، عمليًا، ليشمل جميع سكان العالم. لهذا السبب، فإن دراسة الصور المجهرية الحقيقية لهذا الفيروس التاجي لها أهمية كبيرة. تم التقاط صور SARS - Cov -2 من عينات البلعوم الأنفي للأفراد الكوبيين الذين يعانون من أعراض (إيجابيات RT - PCR لـ SARS - CoV -2)، ومعالجتها عبر الفحص المجهري الإلكتروني بالمسح الضوئي. ومع ذلك، تقدم هذه الصور المجهرية في كثير من الأحيان بعض المشاكل غير الواضحة، والتي تكون دائمًا عرضة للتحسين. الهدف من هذا العمل هو اقتراح طرق حسابية جديدة لتنفيذ تحسين وتجزئة الصور المجهرية عالية الدقة لسارس- كوف-2. علاوة على ذلك، نظرًا لأهمية النتائج التي تم الحصول عليها، سيتم توجيه هذا العمل الأول إلى تطبيق الخوارزمية المقترحة. حصلت الاستراتيجية المقترحة على نتائج مرضية للغاية، وتحققنا من أدائها، جنبًا إلى جنب مع الأطباء المتخصصين، على مجموعة من 1005 صورة. ستحلل ورقة ثانية بعمق النظرية المتعلقة بهذه الخوارزمياتTranslated Description (French)
Résumé Peut-être, et en raison de mauvaises habitudes alimentaires et d'un mode de vie malsain, de nombreux virus sont transmis aux humains. Tel est le cas du nouveau coronavirus SARS-Cov-2, qui s'est étendu de manière exponentielle, pratiquement, à l'ensemble de la population mondiale. Pour cette raison, l'étude d'images microscopiques réelles de ce coronavirus est d'une grande importance. Les images du SRAS-CoV-2 ont été capturées à partir d'échantillons nasopharyngés d'individus symptomatiques cubains (RT-PCR positifs pour le SRAS-CoV-2) et traitées par microscopie électronique à balayage. Cependant, ces images microscopiques présentent souvent des problèmes de flou, qui sont toujours susceptibles d'être améliorés. L'objectif de ce travail est de proposer de nouvelles méthodes de calcul pour réaliser l'amélioration et la segmentation des images microscopiques à haute résolution SARS-Cov-2. De plus, en raison de l'importance des résultats obtenus, ce premier travail s'adressera à l'application de l'algorithme proposé. La stratégie proposée a obtenu des résultats très satisfaisants, et nous avons validé sa performance, avec des médecins spécialistes, sur un ensemble de 1005 images. Un deuxième article analysera en profondeur la théorie liée à ces algorithmesTranslated Description (Spanish)
Resumen Posiblemente, y debido a los malos hábitos alimenticios y el estilo de vida poco saludable, muchos virus se transmiten a las personas. Tal es el caso, del nuevo coronavirus SARS-Cov-2, que se ha expandido de forma exponencial, prácticamente, a toda la población mundial. Por esta razón, el estudio de imágenes microscópicas reales de este coronavirus es de gran importancia. Las imágenes de SARS-Cov-2 se capturaron de muestras nasofaríngeas de individuos sintomáticos cubanos (RT-PCR positivos para SARS-CoV-2) y se procesaron mediante microscopía electrónica de barrido. Sin embargo, muchas veces estas imágenes microscópicas presentan algunos problemas de desenfoque, que siempre son susceptibles de mejorar. El objetivo de este trabajo es proponer nuevos métodos computacionales para llevar a cabo la mejora y segmentación de imágenes microscópicas de alta resolución SARS-Cov-2. Además, debido a la importancia de los resultados obtenidos, este primer trabajo se dirigirá a la aplicación del algoritmo propuesto. La estrategia propuesta obtuvo resultados muy satisfactorios, y validamos su rendimiento, junto con médicos especialistas, en un conjunto de 1005 imágenes. Un segundo artículo analizará en profundidad la teoría relacionada con estos algoritmosFiles
latest.pdf.pdf
Files
(1.8 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:d287491ae26fdea94afff22fdb4fc77c
|
1.8 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- فيروس كورونا 2 المرتبط بمتلازمة الجهاز التنفسي الحادة الوخيمة: تعزيز وتقسيم صور التنظير المجهري عالية الدقة. الجزء الأول
- Translated title (French)
- SARS-CoV-2 : Amélioration et segmentation des images de microscopie à haute résolution. Partie I
- Translated title (Spanish)
- SARS-CoV-2: Mejora y segmentación de imágenes de microscopía de alta resolución. Parte I
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4247228191
- DOI
- 10.21203/rs.3.rs-65818/v1
References
- https://openalex.org/W2950633071
- https://openalex.org/W3001897055
- https://openalex.org/W3016912206
- https://openalex.org/W3020115097
- https://openalex.org/W3117139229