基于粒子滤波算法的神经丝自动跟踪

摘要：

神经丝蛋白质（Neurofilament）是一种长而柔软的蛋白质有机物，它能在神经细胞中沿着神经轴突快速且随机地运动。人们希望通过对神经丝蛋白质的跟踪来分析它的运动性能，从而进一步了解神经细胞的性能。目前，研究人员只是通过在显微镜下拍摄到的神经丝蛋白质的运动视频，人工地跟踪它运动。这种人工跟踪不但对大量图像实现起来非常费时，而且会带来很多人为跟踪误差。提出了一种基于粒子滤波算法实现对神经丝蛋白质全自动跟踪的全新方法。为了提高粒子滤波的计算效率，在粒子滤波算法中利用了神经丝蛋白质在神经轴突内运动这一特征，限制了算法中粒子的位置和方向，从而显著地降低了粒子使用的数量，大大减少了算法的运算时间。在实际的实时跟踪实验中，提出的粒子滤波跟踪算法与通用的粒子滤波算法相比，显示出了运算速度快和跟踪准确的优点。同样，这种空间约束粒子滤波方法也适用于其他轴突物质的运动跟踪。

关键词：荧光显微镜、神经丝蛋白质、目标跟踪、粒子滤波、空间约束

分类号：TP391.4(计算技术、计算机技术)

资助基金：国家自然科学基金No.61262059；新疆优秀青年科技创新人才培养项目；新疆大学博士启动基金资助。

在线出版日期：2014-05-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：25-31