Automation of Multi-Class Microscopy Image Classification Based on the Microorganisms Taxonomic Features Extraction

2025

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Gold Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.3390/jimaging11060201
Деректер сенімділігі 70 орташа
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

This study presents a unified low-parameter approach to multi-class classification of microorganisms (micrococci, diplococci, streptococci, and bacilli) based on automated machine learning. The method is designed to produce interpretable taxonomic descriptors through analysis of the external geometric characteristics of microorganisms, including cell shape, colony organization, and dynamic behavior in unfixed microscopic scenes. A key advantage of the proposed approach is its lightweight nature: the resulting models have significantly fewer parameters than deep learning-based alternatives, enabling fast inference even on standard CPU hardware. An annotated dataset containing images of four bacterial types obtained under conditions simulating real clinical trials has been developed and published to validate the method. The results (Precision = 0.910, Recall = 0.901, and F1-score = 0.905) confirm the effectiveness of the proposed method for biomedical diagnostic tasks, especially in settings with limited computational resources and a need for feature interpretability. Our approach demonstrates performance comparable to state-of-the-art methods while offering superior efficiency and lightweight design due to its significantly reduced number of parameters.