nucleAIzer: A Parameter-free Deep Learning Framework for Nucleus Segmentation Using Image Style Transfer

Hollandi, Reka [Hollandi, Réka (biokémia), szerző] Biokémiai Intézet (HRN SZBK); Szkalisity, Abel [Szkalisity, Ábel (biokémia), szerző] Biokémiai Intézet (HRN SZBK); Toth, Timea [Tóth, Tímea (biokémia), szerző] Biokémiai Intézet (HRN SZBK); Biológia Doktori Iskola (SZTE / DI); Tasnadi, Ervin [Tasnádi, Ervin Áron (Biokémia, bioinfo...), szerző] Biokémiai Intézet (HRN SZBK); Informatika Doktori Iskola (SZTE / DI); Molnar, Csaba [Molnár, Csaba (képfeldolgozás), szerző] Biokémiai Intézet (HRN SZBK); Informatika Doktori Iskola (SZTE / DI); Mathe, Botond; Grexa, Istvan [Grexa, István (biokémia), szerző] Biokémiai Intézet (HRN SZBK); Interdiszciplináris Orvostudományok Doktori Iskola (SZTE / DI); Molnar, Jozsef [Molnár, József (informatika), szerző] Biokémiai Intézet (HRN SZBK); Balind, Arpad [Bálind, Árpád (kvantált számelmélet), szerző] Biokémiai Intézet (HRN SZBK); Gorbe, Mate; Kovacs, Maria [Kovács, Mária (Molekuláris biológia), szerző] Biokémiai Intézet (HRN SZBK); Migh, Ede [Migh, Ede (genetika), szerző] Biokémiai Intézet (HRN SZBK); Goodman, Allen; Balassa, Tamas [Balassa, Tamás (Mesterséges Intel...), szerző] Biokémiai Intézet (HRN SZBK); MTA-SZBK-NAP B BIOMAG Biológiai Képanalízis és ... (HRN SZBK / BKI); Koos, Krisztian [Koós, Krisztián (biokémia), szerző] Biokémiai Intézet (HRN SZBK); Wang, Wenyu; Caicedo, Juan Carlos; Bara, Norbert [Bara, Norbert (klinikai képfeldo...), szerző] Biokémiai Intézet (HRN SZBK); Kovacs, Ferenc [Kovács, Ferenc (klinikai képfeldo...), szerző] Biokémiai Intézet (HRN SZBK); Paavolainen, Lassi; Danka, Tivadar [Danka, Tivadar (Matematika), szerző] Biokémiai Intézet (HRN SZBK); Kriston, Andras [Kriston, András (klinikai képfeldo...), szerző] Biokémiai Intézet (HRN SZBK); Carpenter, Anne Elizabeth; Smith, Kevin; Horvath, Peter ✉ [Horváth, Péter (biokémia,informatika), szerző] Biokémiai Intézet (HRN SZBK)

Angol nyelvű Szakcikk (Folyóiratcikk) Tudományos
Megjelent: CELL SYSTEMS 2405-4712 2405-4720 10 (5) pp. 453-458 2020
  • SJR Scopus - Cell Biology: D1
Azonosítók
Single-cell segmentation is typically a crucial task of image-based cellular analysis. We present nucleAIzer, a deep-learning approach aiming toward a truly general method for localizing 2D cell nuclei across a diverse range of assays and light microscopy modalities. We outperform the 739 methods submitted to the 2018 Data Science Bowl on images representing a variety of realistic conditions, some of which were not represented in the training data. The key to our approach is that during training nucleAIzer automatically adapts its nucleus-style model to unseen and unlabeled data using image style transfer to automatically generate augmented training samples. This allows the model to recognize nuclei in new and different experiments efficiently without requiring expert annotations, making deep learning for nucleus segmentation fairly simple and labor free for most biological light microscopy experiments. It can also be used online, integrated into CellProfiler and freely downloaded at www.nucleaizer.org. A record of this paper's transparent peer review process is included in the Supplemental Information.
Hivatkozás stílusok: IEEEACMAPAChicagoHarvardCSLMásolásNyomtatás
2025-01-25 07:33