論文の概要: Tracking one-in-a-million: Large-scale benchmark for microbial single-cell tracking with experiment-aware robustness metrics
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.00552v1
- Date: Fri, 01 Nov 2024 13:03:51 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-11-05 14:40:16.310508
- Title: Tracking one-in-a-million: Large-scale benchmark for microbial single-cell tracking with experiment-aware robustness metrics
- Title(参考訳): 100万の追跡:実験を意識したロバストネス指標を用いた微生物単細胞追跡のための大規模ベンチマーク
- Authors: J. Seiffarth, L. Blöbaum, R. D. Paul, N. Friederich, A. J. Yamachui Sitcheu, R. Mikut, H. Scharr, A. Grünberger, K. Nöh,
- Abstract要約: 我々は、微生物ライブ細胞イメージング(MLCI)のための、最も公開かつ注釈付きデータセットを提示する。
このデータセットには、140万以上の細胞インスタンス、29万の細胞トラック、14万の細胞分裂が含まれている。
我々の新しいベンチマークは、実験パラメータが追跡品質に与える影響を定量化し、新しいデータ駆動手法を開発する機会を与える。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
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- Abstract: Tracking the development of living cells in live-cell time-lapses reveals crucial insights into single-cell behavior and presents tremendous potential for biomedical and biotechnological applications. In microbial live-cell imaging (MLCI), a few to thousands of cells have to be detected and tracked within dozens of growing cell colonies. The challenge of tracking cells is heavily influenced by the experiment parameters, namely the imaging interval and maximal cell number. For now, tracking benchmarks are not widely available in MLCI and the effect of these parameters on the tracking performance are not yet known. Therefore, we present the largest publicly available and annotated dataset for MLCI, containing more than 1.4 million cell instances, 29k cell tracks, and 14k cell divisions. With this dataset at hand, we generalize existing tracking metrics to incorporate relevant imaging and experiment parameters into experiment-aware metrics. These metrics reveal that current cell tracking methods crucially depend on the choice of the experiment parameters, where their performance deteriorates at high imaging intervals and large cell colonies. Thus, our new benchmark quantifies the influence of experiment parameters on the tracking quality, and gives the opportunity to develop new data-driven methods that generalize across imaging and experiment parameters. The benchmark dataset is publicly available at https://zenodo.org/doi/10.5281/zenodo.7260136.
- Abstract(参考訳): 生細胞タイムラプスにおける生きた細胞の発生を追跡することは、単一細胞の挙動に関する重要な洞察を示し、生体医学やバイオテクノロジーの応用に非常に有望な可能性を示唆している。
微生物のライブ細胞イメージング(MLCI)では、数十の増殖する細胞コロニー内で、数千から数千の細胞が検出され、追跡されなければならない。
細胞追跡の課題は、画像間隔と最大細胞数という実験パラメータに大きく影響されている。
今のところ、トラッキングベンチマークはMLCIでは広く利用されておらず、トラッキング性能に対するこれらのパラメータの影響は分かっていない。
そこで我々は,400万以上の細胞インスタンス,29kの細胞トラック,14kの細胞分割を含む,MLCI用の最も公開かつ注釈付きデータセットを提示した。
このデータセットを使って、既存のトラッキングメトリクスを一般化し、関連する画像と実験パラメータを実験対応メトリクスに組み込む。
これらの測定結果から、現在の細胞追跡法は、高い画像間隔と大きな細胞コロニーで性能が劣化する実験パラメータの選択に大きく依存していることが明らかとなった。
そこで,本ベンチマークでは,実験パラメータが追跡品質に与える影響を定量化し,画像および実験パラメータをまたいで一般化する新しいデータ駆動手法を開発する機会を与える。
ベンチマークデータセットはhttps://zenodo.org/doi/10.5281/zenodo.7260136で公開されている。
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