SR-CACO-2 – Jeu de données d’imagerie cellulaire du LIVIA

La microscopie confocale à fluorescence est une technique largement utilisée pour visualiser des processus biologiques aux niveaux cellulaire et subcellulaire. Elle produit des images 3D de haute qualité de spécimens épais, mais comporte des limites bien connues, notamment la photodécoloration et la phototoxicité causées par une exposition lumineuse intense, en particulier lors de l’imagerie de cellules vivantes.

Réduire l’exposition à la lumière permet d’éviter d’endommager les cellules, mais diminue souvent la qualité des images. Les techniques de super-résolution à partir d’une seule image (SISR), fondées sur l’apprentissage automatique et profond, permettent de dépasser ce compromis en améliorant les images basse résolution (LR) pour générer des images haute résolution (HR). Bien que ces méthodes donnent de bons résultats sur des jeux de données photoréalistes, leur utilisation en microscopie confocale demeure limitée en raison du manque de données ouvertes.

À propos du jeu de données SR-CACO-2

Pour combler cette lacune, notre laboratoire a développé SR-CACO-2, un jeu de données librement accessible conçu pour soutenir la recherche en super-résolution d’images (SISR) en microscopie.

Faits saillants

2200 images de cellules épithéliales humaines CACO-2 (ATCC HTB-37)
3 marqueurs fluorescents
4 niveaux de résolution
9937 vignettes d’images pour l’entraînement et l’évaluation
3 facteurs d’agrandissement : ×2, ×4, ×8

Seize méthodes de pointe en SISR ont été évaluées à l’aide de SR-CACO-2, démontrant que la génération de textures haute résolution réalistes demeure un défi.

Le jeu de données est offert sous licence Creative Commons (CC BY-NC-SA 4.0).

Accédez au jeu de données, au code et aux modèles pré-entraînés

Analyse comparative de cellules avec variation de résolution, illustrant les différentes étapes de traitement d'image pour améliorer la clarté.

Illustration du contenu des vignettes SR-CACO-2 pour les cellules CELL0, CELL1 et CELL2, ainsi que pour la vignette HR et ses trois vignettes LR correspondantes (/2, /4, /8). La vignette HR a une taille de 512 × 512 pixels, tandis que les vignettes aux échelles /2, /4 et /8 ont respectivement des tailles de 256 × 256, 128 × 128 et 64 × 64 pixels.

Licence / Téléchargement

Le jeu de données SR-CACO-2 est offert sous licence Creative Commons Attribution-Non Commercial-ShareAlike 4.0 International (cc by-nc-sa 4.0). Le jeu de données peut être téléchargé directement à partir de ce lien : Télécharger SR-CACO-2.

Voir la citation BibTeX

@inproceedings{belharbi24-sr-caco-2,
  title="{SR-CACO-2}: A Dataset for Confocal Fluorescence Microscopy Image Super-Resolution",
  author="Belharbi, S. and Whitford, M.K.M. and Hoang, P. and Murtaza, S. and McCaffrey, L. and Granger, E.",
  booktitle="NeurIPS",
  year="2024"
}

Matériel supplémentaire

Pour nous joindre

Pour toute question, veuillez écrire au directeur du LIVIA : eric.granger@etsmtl.ca.

Remerciements

Cette recherche a été soutenue en partie par les Instituts de recherche en santé du Canada, le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada, ainsi que l’Alliance de recherche numérique du Canada.

Portes ouvertes

SR-CACO-2 : jeu de données pour la super-résolution d’images en microscopie confocale à fluorescence (NeurIPS2024)