Stipendiaten 2009
Christian Scheelen und Christoph Sommer
Projekttitel: Software zur automatisierten Qualitätskontrolle von Mikroskopie-Bildern
Hochschule: Universität Heidelberg
Studiengang: Physik / Informatik (Promotion)
- Christian Scheelen
- Christoph Sommer
Kurzbeschreibung
Eine sehr große Herausforderung der Lebenswissenschaften ist die Bekämpfung des HI-Virus. Weltweit sind über 30 Millionen Menschen infiziert, 2 Millionen sterben jährlich an den Folgen von AIDS. Bis heute ist der Infektionsmechanismus größtenteils unverstanden.
Am Heidelberger VIROQUANT will man Zellproteine identifizieren, die bei der Vervielfältigung des HI-Virus eine Rolle spielen. In vielen verschiedenen Zellkulturen wird jeweils ein bestimmtes Gen ausgeschaltet und daraufhin mit fluoreszenzmarkierten HIV infiziert. Mikroskopie-Roboter nehmen dann eine Bildserie aller Kulturen auf und ein computerbasiertes Bildverarbeitungssystem bestimmt aus den Fluoreszenzsignalen die Infektionsrate und Infek- tionsstärke. Aufgrund der hohen Bildrate (1800 Bilder / Stunde) muss die Analyse automatisiert durchgeführt werden.
Ein bisher ungelöstes Problem sind aber Verunreinigungen auf den Bildern (z.B. Haare, Staub, Schlieren). Diese Fehlerregionen verfälschen die Analyse und müssen deshalb im Voraus aussortiert werden - hierzu existiert bislang kein automatisches Verfahren. Daher soll ein echtzeitfähiges Qualitätskontrollprogramm entwickelt werden, das statistische Lernverfahren verwendet. In einer Trainingsphase lernt das Programm fehlerfreie Bilder anhand von Beispielen zu erkennen. Im Betrieb soll es alle Bilder als fehlerhaft markieren, die sich wesentlich von diesen Musterbeispielen unterscheiden.
Rechenintensive Algorithmen sollen auf einem Grafikprozessor implementiert werden.
