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Campo DCValorLengua/Idioma
dc.creatorMarques, João Pedro de Oliveira-
dc.date.accessioned2026-08-07T13:11:07Z-
dc.date.available2026-08-07T13:11:07Z-
dc.date.issued2026-05-08-
dc.identifier.citationMARQUES, João Pedro de Oliveira. Segmentação geométrica de núcleos em imagens microscópicas do desenvolvimento embrionário da Drosophila melanogaster. 2026. 47 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Ciência da Computação) – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2026.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufu.br/handle/123456789/49355-
dc.description.abstractDrosophila melanogaster is a widely used model organism in developmental biology, and microscopy image analysis is an essential tool for quantifying cellular patterns. In this context, this work presents a computer vision-based approach for nuclear instance segmentation in microscopy images of embryos, focusing on high-density scenarios with touching structures. The proposed method uses a geometric pipeline that models contours in polar representation 𝑟(𝜃) and detects concavities from radial variations with respect to a reference derived from the convex hull. Based on these concavities, directional alignment rules, geometric consistency criteria, and fallback mechanisms are used to determine separation cuts between possible nuclear instances. To support the application and validation of the approach, an open-source Python software with a graphical user interface was developed, integrating visual parameter tuning, batch processing, inspection of intermediate steps, and automatic metric extraction. The quantitative evaluation was conducted on a subset of images containing wild-type and mutant samples, using manually annotated reference masks (ground truth) spatially normalized through B-Spline interpolation (BOOR, 2001). The results indicated promising performance in nuclear mass delineation, reaching a Dice coefficient of up to 85.6% in the baseline model. At the instance level, the method showed variable performance across samples, with F1-Score values of up to 77.0%, indicating that the approach is promising for nucleus individualization in part of the evaluated scenarios, although it still presents limitations in cases of higher morphological complexity. Parameter calibration also showed potential for reducing geometric segmentation errors.pt_BR
dc.description.sponsorshipPesquisa sem auxílio de agências de fomentopt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Uberlândiapt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectProcessamento de Imagenspt_BR
dc.subjectVisão Computacionalpt_BR
dc.subjectSegmentaçãopt_BR
dc.subjectOpenCVpt_BR
dc.subjectDrosophila melanogasterpt_BR
dc.titleSegmentação geométrica de núcleos em Imagens microscópicas do desenvolvimento embrionário da Drosophila melanogasterpt_BR
dc.title.alternativeGeometric segmentation of nuclei in microscopic images of the embryonic development of Drosophila melanogasterpt_BR
dc.typeTrabalho de Conclusão de Cursopt_BR
dc.contributor.advisor1Pereira, Daniela Justiniano de Sousa-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5608243780081192pt_BR
dc.contributor.referee1Caetano, Daniel Stefany Duarte-
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8584154563547427pt_BR
dc.contributor.referee2Silva, Igor Gonçalves Ribeiro-
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/5313272417948206pt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/0752094848860687pt_BR
dc.description.degreenameTrabalho de Conclusão de Curso (Graduação)pt_BR
dc.description.resumoA Drosophila melanogaster é amplamente utilizada como organismo modelo em estudos de biologia do desenvolvimento, sendo a análise de imagens microscópicas um instrumento essencial para a quantificação de padrões celulares. Nesse contexto, este trabalho apresenta uma abordagem computacional baseada em visão computacional para a segmentação de instâncias nucleares em imagens microscópicas de embriões, com foco em cenários de alta densidade celular e contato entre estruturas adjacentes. O método proposto utiliza um pipeline geométrico que modela contornos em representação polar 𝑟(𝜃) e detecta concavidades a partir de variações radiais em relação a uma referência baseada no envoltório convexo (convex hull). A partir dessas concavidades, regras de alinhamento direcional, critérios de coerência geométrica e mecanismos de recuo (fallback) são empregados para determinar cortes de separação entre possíveis instâncias nucleares. Para apoiar a aplicação e a validação da abordagem, foi desenvolvido um software opensource em Python com interface gráfica, integrando parametrização visual, processamento em lote, inspeção de etapas intermediárias e extração automática de métricas. A avaliação quantitativa foi conduzida sobre um subconjunto de imagens contendo amostras selvagens e mutantes, utilizando anotações manuais de referência (ground truth) normalizadas espacialmente via interpolação B-Spline (BOOR, 2001). Os resultados indicaram desempenho promissor na delimitação da massa nuclear, com coeficiente Dice de até 85,6% no modelo base. Em nível de instâncias, o método apresentou desempenho variável entre as amostras, com F1-Score de até 77,0%, evidenciando que a abordagem é promissora para a individualização de núcleos em parte dos cenários avaliados, embora ainda apresente limitações em casos de maior complexidade morfológica. Além disso, observou-se que a calibração dos parâmetros pode contribuir para a redução de falhas geométricas de segmentação.pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.courseCiência da Computaçãopt_BR
dc.sizeorduration47pt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAOpt_BR
dc.orcid.putcode223084054-
Aparece en las colecciones:TCC - Ciência da Computação

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