細胞のセグメンテーションをやってみた(HPA-Cell-Segmentation)

経緯

最近、Kaggleをちょこちょこやってます。Human Protain Atlasというコンペに参加しているのですが、そこで細胞のセグメンテーションタスクがあり、そのときに試した、細胞のセグメンテーションをやってくれるリポジトリの使い方を共有します。HPA-Cell-Segmentationというリポジトリです。

環境

• Ubuntu 20.04
• Python 3.8.5(Virtualenv)

手順

まずは下の手順で環境を作成します。

$ git clone https://github.com/CellProfiling/HPA-Cell-Segmentation.git
$ cd HPA-Cell-Segmentation
$ sh install.sh
// 下のコマンドでエラーが出なければOKです
$ python -c 'import hpacellseg'

サンプルコードがリポジトリにあったので、それを元に試してみました。imagesに細胞の微小管、核、小胞体の画像のセットを渡してあげます。データセットはこちらから入手しました。

import hpacellseg.cellsegmentator as cellsegmentator
import matplotlib.pyplot as plt
from hpacellseg.utils import label_cell, label_nuclei
# Assuming that there are images in the current folder with the
# following names.
images = [["test/0a12663b-71ff-49e2-9fd9-b9a1bba5a9b4_red.png"],
        ["test/0a12663b-71ff-49e2-9fd9-b9a1bba5a9b4_blue.png"],
        ["test/0a12663b-71ff-49e2-9fd9-b9a1bba5a9b4_yellow.png"]]
NUC_MODEL = "./nuclei-model.pth"
CELL_MODEL = "./cell-model.pth"
segmentator = cellsegmentator.CellSegmentator(
    NUC_MODEL,
    CELL_MODEL,
    scale_factor=0.25,
    device="cuda",
    padding=False,
    multi_channel_model=True,
)

# For nuclei
nuc_segmentations = segmentator.pred_nuclei(images[1])

# For full cells
cell_segmentations = segmentator.pred_cells(images)

# post-processing
nuclei_mask = label_nuclei(nuc_segmentations[0])
nuclei_mask, cell_mask = label_cell(nuc_segmentations[0], cell_segmentations[0])
plt.imshow(nuclei_mask)
plt.show()
plt.imshow(cell_mask)
plt.show()

結果

入力画像の微小管の画像はこちらです。

入力画像の核の画像はこちらです。

入力画像の小胞体の画像はこちらです。

この3つの画像を入力として、先程紹介したコードでセグメンテーションした画像は下のようになります。まずは細胞全体です。

次は核をセグメンテーションした結果です。

まとめ

こんな感じで簡単に細胞をセグメンテーションできました。Kaggle面白くなってきました。