袁 亮，朱俊达

(1.新疆大学机械工程学院，新疆 乌鲁木齐 830047;2.澳门大学电子与计算机工程系,澳门 519000)

基于检测的荧光显微图像中的神经丝蛋白质跟踪*

袁 亮1，朱俊达2

(1.新疆大学机械工程学院，新疆 乌鲁木齐 830047;2.澳门大学电子与计算机工程系,澳门 519000)

神经丝蛋白质是沿神经轴突运输的功能性蛋白聚合物，神经丝蛋白质的运动研究对于如神经退行性疾病的诊断等应用是非常重要的。传统的方法在很大程度上依赖于在荧光显微镜图像下手工标记神经丝蛋白质。描述了一种基于检测跟踪的自动神经丝运动分析方法，用这种方法提取出沿轴突运动的神经丝轨迹并描绘成一条参数化曲线。首先,将轴突分解成块，然后利用马尔可夫随机场图形标签来确定包含运动神经丝的轴突块，最后将神经丝的首端和尾端位置细化到亚像素精度。神经丝运动的实际延时荧光图像序列实验表明了所提方法的有效性和可靠性。

马尔科夫随机场(MRF);图形切割;荧光显微镜

1 引言

轴突是一个拉长的细胞结构，该结构将一个神经细胞延伸至其他的神经细胞或器官来完成信息传递。它是一个细长的圆柱形结构，往往直径只有几微米，但长度可达毫米、厘米甚至米。神经丝是非常复杂的蛋白质聚合物，直径约10纳米，长约几十微米。它在轴突上的运动对轴突的生长和存活至关重要[1,2]。神经丝平行于轴突的长轴以双向方式随机运动，如图1所示。图1a～图1f为一个神经丝蛋白质从左向右运动的轨迹，图1g～图1k为视频3中一个神经丝蛋白质从左向右运动的轨迹，并且在第j帧出现短时间的暂停。……