深度学习在细胞图像自动分割中的应用与进展OA
Advances in Deep Learning for Automated Cell Image Segmentation
细胞分割研究对于细胞形态学分析、疾病早期诊断、药物筛选以及个性化医疗具有重要意义.细胞图像分割作为一种核心任务,旨在从复杂的生物图像中提取细胞边界和结构,支持疾病诊断和研究.因此,对细胞进行精确分割是解决细胞形态学分析、肿瘤检测以及药物筛选等生物医学问题的首要任务.深度学习以其良好的特征提取和自适应学习能力,近年来成为细胞图像自动分割领域的重要技术手段.为推动细胞图像分割研究,在介绍常用细胞图像分割性能评价指标的基础上,梳理了CNN、U-Net、Mask R-CNN、GAN、Transformer、GNN、弱监督学习、迁移学习和视觉大模型以及混合架构在细胞图像分割中的应用,并通过对各模型优缺点进行对比分析,明确了当前研究中存在的主要问题,并展望了未来的研究方向.
Cell segmentation is of great significance for cell morphology analysis,early disease diagnosis,drug screening,and personalized medicine.As a fundamental task,it extracts cell boundaries and structures from biological complex images,thereby advancing disease diagnosis and biomedical research.Accurate cell segmentation is therefore of great importance for tackling challenges in cell morphology analysis,tumor detection,and drug screening.In recent years,deep learning has become a key technology in automated cell image segmentation due to its powerful feature extraction and adaptive learning capabilities.To advance research on cell image segmentation,this paper reviews common performance evalua-tion metrics for cell image segmentation and systematically analyzes the applications of CNN,U-Net,Mask R-CNN,GAN,Transformers,GNN,weakly supervised learning,transfer learning,visual foundation models,and hybrid architec-tures in cell image segmentation.By comparing the strengths and limitations of these models,this study highlights the key challenges in current research and offers insights into future directions.
王旭;王晓燕;郭英慧;蔡肖红;刘艳艳;张文凯
山东中医药大学 医学信息工程学院,济南 250355山东中医药大学 医学信息工程学院,济南 250355山东中医药大学 医学院,济南 250355山东中医药大学 医学信息工程学院,济南 250355山东中医药大学 医学信息工程学院,济南 250355山东中医药大学 医学信息工程学院,济南 250355
信息技术与安全科学
细胞分割深度学习Transformer弱监督学习混合架构
cell segmentationdeep learningTransformerweakly supervised learninghybrid architecture
《计算机工程与应用》 2026 (2)
73-91,19
国家自然科学基金(82074293)山东省研究生优质教育教学资源项目(2024k147)山东省研究生教育教学改革研究项目(2024G137)山东中医药大学科学研究基金(KYZK2024M13).
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