Project the colors to have the best contrast for RBCs and parasites analyze.
authorGreg Burri <greg.burri@gmail.com>
Mon, 25 Jan 2016 15:01:36 +0000 (16:01 +0100)
committerGreg Burri <greg.burri@gmail.com>
Mon, 25 Jan 2016 15:01:36 +0000 (16:01 +0100)
Parasitemia/ParasitemiaCore/AssemblyInfo.fs
Parasitemia/ParasitemiaCore/Classifier.fs
Parasitemia/ParasitemiaCore/Config.fs
Parasitemia/ParasitemiaCore/ImgTools.fs
Parasitemia/ParasitemiaCore/MainAnalysis.fs
Parasitemia/ParasitemiaCore/ParasitesMarker.fs
Parasitemia/ParasitemiaUI/AssemblyInfo.fs

index 89d76f0..c129f42 100644 (file)
@@ -34,8 +34,8 @@ open System.Runtime.InteropServices
 // You can specify all the values or you can default the Build and Revision Numbers
 // by using the '*' as shown below:
 // [<assembly: AssemblyVersion("1.0.*")>]
-[<assembly: AssemblyVersion("1.0.0.3")>]
-[<assembly: AssemblyFileVersion("1.0.0.3")>]
+[<assembly: AssemblyVersion("1.0.0.4")>]
+[<assembly: AssemblyFileVersion("1.0.0.4")>]
 
 do
     ()
\ No newline at end of file
index a3bfa9c..96532f8 100644 (file)
@@ -148,12 +148,8 @@ let findCells (ellipses: Ellipse list) (parasites: ParasitesMarker.Result) (img:
                     e.Removed <- true
 
         // 5) Define pixels associated to each ellipse and create the cells.
-        let radiusParasiteRatio = 0.4f
-        let radiusParasite = config.RBCRadius.Pixel * 0.5f
-        let perimeterParasiteSquared = (2.f * radiusParasite) ** 2.f |> roundInt
-        let parasiteOccupation = 0.08f // 8 %
-        let minimumParasiteArea = Const.PI * radiusParasite ** 2.f * parasiteOccupation |> roundInt
-        //let minimumStainArea = roundInt <| config.RBCRadius.Area * 0.02f // 1.5 %
+        let perimeterParasiteSquared = (2.f * config.RBCRadius.ParasiteRadius) ** 2.f |> roundInt
+        let minimumParasiteArea = config.RBCRadius.MinimumParasiteArea |> roundInt
         ellipsesWithNeigbors
         |> List.choose (fun (e, neighbors) ->
             if e.Removed
index 9df9dc4..1110096 100644 (file)
@@ -34,11 +34,12 @@ type Parameters = {
     darkStainLevel: float // Lower -> more sensitive. Careful about illumination on the borders.
     maxDarkStainRatio: float // When a cell must own less than this ratio to be a RBC.
 
-    stainArea: float32 // Factor of a RBC area. 0.5 means the half of RBC area.
-    stainSensitivity: float // between 0 (the least sensitive) and 1 (the most sensitive).
-    maxStainRatio: float // A cell must own less than this ratio to be a RBC.
+    parasiteRadiusRatio: float32 // The ratio of the parasite radius of the RBC radius.
 
-    infectionArea: float32 // Factor of a RBC area. 0.5 means the half of RBC area.
+    minimumParasiteAreaRatio: float32 // Factor of a RBC area. 0.5 means the half of RBC area.
+    cytoplasmSensitivity: float // between 0 (the least sensitive) and 1 (the most sensitive).
+
+    nucleusAreaRatio: float32 // Factor of a RBC area. 0.5 means the half of RBC area.
     infectionSensitivity: float // between 0 (the least sensitive) and 1 (the most sensitive).
 
     standardDeviationMaxRatio: float // The standard deviation of the pixel values of a cell can't be greater than standardDeviationMaxRatio * global standard deviation
@@ -49,8 +50,8 @@ let defaultParameters = {
     rbcDiameter = 8.<μm>
     resolution = 220.e3<ppi> // 220.e3<ppi> Correspond to 50X.
 
-    colorContribution_BG_RBC = 0.16, 0.44, 0.4
-    colorContribution_RBC_parasite = 0.54, 0.41, 0.05
+    colorContribution_BG_RBC = (* 0., 1., 0. *) 0.16, 0.44, 0.4
+    colorContribution_RBC_parasite = (* 1., 0., 0. *) 0.54, 0.41, 0.05
 
     ratioAreaPaleCenter = 2.f / 5.f // The ratio between an RBC area and the area of the its pale center.
 
@@ -68,12 +69,13 @@ let defaultParameters = {
     darkStainLevel = 0.25 // 0.3
     maxDarkStainRatio = 0.1 // 10 %
 
-    infectionArea = 0.01f // 0.8 % // 0.012f
-    infectionSensitivity = 0.9 // 1) 0.93, 2) 0.94
+    parasiteRadiusRatio = 0.5f // 40 %
 
-    stainArea = 0.08f // 6 % // 0.08f
-    stainSensitivity = 0.96 //  1) 0.91, 2) 0.92
-    maxStainRatio = 0.12 // 12 %
+    minimumParasiteAreaRatio = 0.02f // 2 %
+    cytoplasmSensitivity = 0.96 //  1) 0.91, 2) 0.92
+
+    nucleusAreaRatio = 0.01f // 1.0 %
+    infectionSensitivity = 0.9 // 1) 0.93, 2) 0.94
 
     standardDeviationMaxRatio = 0.5 // 0.5
     minimumCellAreaFactor = 0.4f }
@@ -89,8 +91,10 @@ type RBCRadius (radius: float32, parameters: Parameters) =
     member this.Area = PI * radius ** 2.f
     member this.MinArea = parameters.minimumCellAreaFactor * this.Area
 
-    member this.InfectionArea = parameters.infectionArea * this.Area
-    member this.StainArea = parameters.stainArea * this.Area
+    member this.ParasiteRadius = parameters.parasiteRadiusRatio * radius
+
+    member this.NucleusArea = parameters.nucleusAreaRatio * this.Area
+    member this.MinimumParasiteArea = parameters.minimumParasiteAreaRatio * this.Area
 
     override this.ToString() =
         sprintf "%d px (%.1f μm)" (Utils.roundInt <| 2.f * radius) (2. * this.μm)
index 4be893f..51b0c19 100644 (file)
@@ -13,6 +13,40 @@ open Const
 open Types
 open Utils
 
+let normalize (img: Image<Gray, float32>) (upperLimit: float) : Image<Gray, float32> =
+    let min = ref [| 0.0 |]
+    let minLocation = ref <| [| Point() |]
+    let max = ref [| 0.0 |]
+    let maxLocation = ref <| [| Point() |]
+    img.MinMax(min, max, minLocation, maxLocation)
+    let normalized = (img - (!min).[0]) / ((!max).[0] - (!min).[0])
+    if upperLimit = 1.0
+    then normalized
+    else upperLimit * normalized
+
+let mergeChannels (img: Image<Bgr, float32>) (rgbWeights: float * float * float) : Image<Gray, float32> =
+    match rgbWeights with
+    | 1., 0., 0. -> img.[2]
+    | 0., 1., 0. -> img.[1]
+    | 0., 0., 1. -> img.[0]
+    | redFactor, greenFactor, blueFactor ->
+        let result = new Image<Gray, float32>(img.Size)
+        CvInvoke.AddWeighted(result, 1., img.[2], redFactor, 0., result)
+        CvInvoke.AddWeighted(result, 1., img.[1], greenFactor, 0., result)
+        CvInvoke.AddWeighted(result, 1., img.[0], blueFactor, 0., result)
+        result
+
+let mergeChannelsWithProjection (img: Image<Bgr, float32>) (v1r: float32, v1g: float32, v1b: float32) (v2r: float32, v2g: float32, v2b: float32) (upperLimit: float)  : Image<Gray, float32> =
+    let vr, vg, vb = v2r - v1r, v2g - v1g, v2b - v1b
+    let vMagnitude = sqrt (vr ** 2.f + vg ** 2.f + vb ** 2.f)
+    let project (r: float32) (g: float32) (b: float32) = ((r - v1r) * vr + (g - v1g) * vg + (b - v1b) * vb) / vMagnitude
+    let result = new Image<Gray, float32>(img.Size)
+    // TODO: Essayer en bindant Data pour gagner du temps
+    for i in 0 .. img.Height - 1 do
+        for j in 0 .. img.Width - 1 do
+            result.Data.[i, j, 0] <- project img.Data.[i, j, 2] img.Data.[i, j, 1] img.Data.[i, j, 0]
+    normalize result upperLimit
+
 // Normalize image values between 0uy and 255uy.
 let normalizeAndConvert (img: Image<Gray, 'TDepth>) : Image<Gray, byte> =
     let min = ref [| 0.0 |]
@@ -107,7 +141,7 @@ let otsu (hist: Histogram) : float32 * float32 * float32 =
     let mutable wB = 0
     let mutable maximum = 0.0
     let mutable level = 0
-    let sum = hist.data |> Array.mapi (fun i v -> i * v) |> Array.sum |> float
+    let sum = hist.data |> Array.mapi (fun i v -> i * v |> float) |> Array.sum
 
     for i in 0 .. hist.data.Length - 1 do
         wB <- wB + hist.data.[i]
index 813d090..cae6427 100644 (file)
@@ -50,17 +50,14 @@ let doAnalysis (img: Image<Bgr, byte>) (name: string) (config: Config) (reportPr
 
         logWithName "Starting analysis ..."
 
-        use img_RBC =
-            use imgFloat = img.Convert<Bgr, float32>()
-            let redFactor, greenFactor, blueFactor = config.Parameters.colorContribution_BG_RBC
-            blueFactor * imgFloat.[0] + greenFactor * imgFloat.[1] + redFactor * imgFloat.[2]
+        use img_float = img.Convert<Bgr, float32>()
 
+        // use img_RBC = mergeChannels img_float config.Parameters.colorContribution_BG_RBC
+        use img_RBC = mergeChannelsWithProjection img_float (94.7f, 80.7f, 99.3f) (113.3f, 135.3f, 150.3f) 255.
         let img_RBC_filtered = gaussianFilter img_RBC config.LPFStandardDeviationRBC
 
-        use img_parasites =
-            use imgFloat = img.Convert<Bgr, float32>()
-            let redFactor, greenFactor, blueFactor = config.Parameters.colorContribution_RBC_parasite
-            blueFactor * imgFloat.[0] + greenFactor * imgFloat.[1] + redFactor * imgFloat.[2]
+        //use img_parasites = mergeChannels img_float config.Parameters.colorContribution_RBC_parasite
+        use img_parasites = mergeChannelsWithProjection img_float (76.f, 58.f, 94.f) (94.7f, 80.7f, 99.3f) 255.
 
         logWithName (sprintf "Nominal erytrocyte diameter: %A" config.RBCRadiusByResolution)
 
@@ -86,7 +83,8 @@ let doAnalysis (img: Image<Bgr, byte>) (name: string) (config: Config) (reportPr
             else
                 report 30
 
-        ImgTools.areaCloseF img_RBC_filtered (config.RBCRadius.Area * 0.1f |> roundInt)
+        // Removing of parasites.
+        ImgTools.areaCloseF img_RBC_filtered (roundInt <| Const.PI * config.RBCRadius.ParasiteRadius ** 2.f)
 
         let parasites, filteredGreenWhitoutStain, filteredGreenWithoutInfection = ParasitesMarker.find img_parasites config
         //let parasites, filteredGreenWhitoutInfection, filteredGreenWhitoutStain = ParasitesMarker.findMa greenFloat filteredGreenFloat config
@@ -123,7 +121,7 @@ let doAnalysis (img: Image<Bgr, byte>) (name: string) (config: Config) (reportPr
                 drawEllipses imgAllEllipses matchingEllipses.Ellipses (Bgr(255.0, 255.0, 255.0)) 0.04
                 saveImg imgAllEllipses (buildFileName " - ellipses - all.png")
 
-                let imgEllipses = filteredGreenWhitoutStain.Convert<Bgr, byte>()
+                let imgEllipses = img_RBC_filtered.Convert<Bgr, byte>()
                 drawEllipses imgEllipses prunedEllipses (Bgr(0.0, 240.0, 240.0)) 1.0
                 saveImg imgEllipses (buildFileName " - ellipses.png")
 
index f4d9f35..73f9fe1 100644 (file)
@@ -52,7 +52,7 @@ let find (img: Image<Gray, float32>) (config: Config.Config) : Result * Image<Gr
 
     let imgFilteredInfection = ImgTools.gaussianFilter img config.LPFStandardDeviationParasite
     let filteredGreenWithoutInfection = imgFilteredInfection.Copy()
-    ImgTools.areaCloseF filteredGreenWithoutInfection (int config.RBCRadius.InfectionArea)
+    ImgTools.areaCloseF filteredGreenWithoutInfection (roundInt config.RBCRadius.NucleusArea)
 
     (*
     let filteredGreenWithoutStain = filteredGreenWithoutInfection.Copy()
@@ -88,8 +88,9 @@ let find (img: Image<Gray, float32>) (config: Config.Config) : Result * Image<Gr
             CvInvoke.GetStructuringElement(CvEnum.ElementShape.Rectangle, Size(3, 3), Point(-1, -1))
         else
             CvInvoke.GetStructuringElement(CvEnum.ElementShape.Ellipse, Size(kernelSize, kernelSize), Point(-1, -1))
+
     CvInvoke.MorphologyEx(imgFilteredStain, filteredGreenWithoutStain, CvEnum.MorphOp.Close, kernel, Point(-1, -1), 1, CvEnum.BorderType.Replicate, MCvScalar())
-    let stainMarker = marker (*filteredGreenWithoutInfection*) imgFilteredStain filteredGreenWithoutStain (1. / config.Parameters.stainSensitivity)
+    let stainMarker = marker (*filteredGreenWithoutInfection*) imgFilteredStain filteredGreenWithoutStain (1. / config.Parameters.cytoplasmSensitivity)
 
     //
     (*let blackTopHat = filteredGreenWithoutStain.CopyBlank()
index 004f87f..b6efc67 100644 (file)
@@ -34,8 +34,8 @@ open System.Runtime.InteropServices
 // You can specify all the values or you can default the Build and Revision Numbers
 // by using the '*' as shown below:
 // [<assembly: AssemblyVersion("1.0.*")>]
-[<assembly: AssemblyVersion("1.0.0.3")>]
-[<assembly: AssemblyFileVersion("1.0.0.3")>]
+[<assembly: AssemblyVersion("1.0.0.4")>]
+[<assembly: AssemblyFileVersion("1.0.0.4")>]
 
 do
     ()
\ No newline at end of file