Аспиранты ИТМО разработали новый метод подсчета концентрации клеток микроводорослей по снимкам микроскопа с помощью компьютерного зрения, что позволяет быстрее выращивать микроводоросли для пищевой промышленности.
Об этом сообщили в пресс-службе вуза.
«Ученые ИТМО разработали новый метод автоматического подсчета концентрации клеток микроводорослей в растворе по снимкам с микроскопа. В отличие от популярных нейросетевых подходов, этот метод основан на классических алгоритмах компьютерного зрения и не требует сбора данных для обучения. Код запускается на стандартном компьютере и рассчитывает концентрацию клеток в образце всего за 30 секунд вместо привычных 30 минут», — указывается в сообщении.
При использовании такого метода точность данных соответствует ручному подсчету. Вместе с тем, разработка позволит в разы ускорить проведение экологических исследований, а также повысить их точность. Как пояснили в пресс-службе, на сегодняшний день микроводоросли активно задействуются в пищевой промышленности, косметологии, фармацевтике, очистке водоемов и в качестве альтернативных источников топлива. Для человека и окружающей среды такое сырье безопасно.
Для взращивания микроводорослей в промышленных масштабах необходимо определить оптимальные условия и среду для их культивирования. Концентрация клеток выступает одним из главных показателей эффективности клеточного роста и деления. Показатель концентрации позволяет ученым сравнивать различные образцы и устанавливать причины увеличения или снижения числа клеток.
Концентрация определяется вручную по созданной еще в прошлом столетии методике при помощи счетной камеры Горяева. По словам автора исследования, аспиранта факультета экотехнологий ИТМО Иван Морщинина, такая методика расчета требует много сил и времени.
«При больших концентрациях клеток на анализ одного образца уходит до 30 минут, а за день обычно нужно обработать больше 10 образцов! Все это время лаборант сидит за микроскопом, неотрывно и поэтапно работает с секторами счетной камеры, из-за чего нередко снижается его концентрация и возникают ошибки. Единственный способ сделать этот процесс более быстрым, точным и дешевым — использовать инструменты для его автоматизации», — приводятся слова Морщинина.
Отличие созданного учеными университета метода от нейросетей заключается в том, что последние требуют больших объемов данных для обучения, специальной подготовки пользователя и, кроме того, работают на дорогостоящем оборудовании. Тогда как метод автоматизированного подсчета концентрации клеток в образцах по снимкам с помощью технологий компьютерного зрения функционирует на обычном компьютере, добавили в пресс-службе.
Источник: tass.ru
