Deconvolução Cega Aplicada à Correção de Artefatos de Movimento em Imagens de Vídeo de Microscopia Intravital para Detecção Automática de Leucócitos

Abstract

A microscopia intravital (MI) é uma poderosa ferramenta utilizada na área biomédica para a observação e imageamento in vivo de sistemas biológicos, tendo importante aplicação  no estudo das interações leucócito-endotélio que ocorrem na microcirculação de diversos tecidos animais sob condições normais e patológicas. Dado que o controle das  condições de aquisição das imagens na análise in vivo é bastante limitado, a presença de borramento e de artefatos de movimento nas sequências de quadros de vídeo adquiridas, resultantes da respiração e dos batimentos cardíacos inevitáveis do animal, constitui um dos principais obstáculos da MI. Isso compromete significativamente a detecção e o rastreamento dos leucócitos ao longo dos quadros, tanto em análises visuais como nas realizadas por métodos automáticos (computacionais). Assim, este trabalho realizou o estudo e aplicação de duas técnicas de deconvolução cega  (algoritmo deconvblind e método de Shan et al.) para a correção de artefatos de  movimento em imagens de vídeo de MI, fazendo uma avaliação quantitativa de como tal restauração afeta o desempenho de dois métodos de detecção automática de leucócitos (casamento de padrões e simetria de fase local). Análises de precisão versus revocação foram conduzidas a fim de se avaliar a eficácia da detecção automática em imagens de boa qualidade visual, imagens degradadas por movimento e imagens restauradas com cada uma das técnicas. A partir desse estudo, concluiu-se que o método de Shan et al. possui o maior potencial de restauração dos leucócitos e que as técnicas de  deconvolução cega de fato têm utilidade como etapa de pré-processamento dos vídeos de MI para análises in vivo, especialmente quando o método de detecção automática de leucócitos é mais sensível a erros.