TR
EN
Mikroskobik Görüntülerde Diyatomların Derin Öğrenme Tabanlı Segmentasyonu
Öz
Bu çalışmada, mikroskobik diyatom görüntülerinin piksel seviyesinde otomatik olarak segmentasyonu için derin öğrenme tabanlı anlamsal segmentasyon yaklaşımları ele alınmıştır. Diyatomların ince ve karmaşık morfolojik yapıları, değişken aydınlatma koşulları ve arka plan gürültüsü, klasik görüntü işleme yöntemleriyle güvenilir segmentasyon elde edilmesini zorlaştırmaktadır. Bu kapsamda, diyatom segmentasyonu problemine yönelik olarak U-Net, Attention U-Net ve DeepLabV3+ mimarileri karşılaştırmalı olarak değerlendirilmiştir. Çalışmada, 2197 adet yüksek çözünürlüklü mikroskobik görüntü ve bu görüntülere ait manuel olarak oluşturulmuş ikili segmentasyon maskelerinden oluşan bir veri seti kullanılmıştır. Tüm modeller, aynı veri bölünmesi, ortak eğitim stratejileri ve aynı değerlendirme ölçütleri altında eğitilmiştir. Segmentasyon performansı, Dice katsayısı, IoU, precision ve recall metrikleri kullanılarak analiz edilmiştir. Deneysel sonuçlar, Attention U-Net ve DeepLabV3+ modellerinin klasik U-Net’e kıyasla daha yüksek segmentasyon başarımı sunduğunu göstermiştir. Özellikle DeepLabV3+ modeli, 0,8372 Dice katsayısı ve 0,7728 IoU değeri ile en yüksek performansı elde ederek diyatom sınırlarını daha doğru ve tutarlı biçimde ayırt edebilmiştir. Görsel değerlendirmeler de, DeepLabV3+’ın ince ve uzun yapılı diyatomların segmentasyonunda daha pürüzsüz ve bütüncül sonuçlar ürettiğini ortaya koymuştur.
Anahtar Kelimeler
Kaynakça
- Lobus NV, Kulikovskiy MS. The co-evolution aspects of the biogeochemical role of phytoplankton in aquatic ecosystems: A review. Biology 2023; 12(1): 92.
- B-Béres V, Stenger-Kovács C, Buczkó K, Padisák J, Selmeczy GB, Lengyel E, Tapolczai K. Ecosystem services provided by freshwater and marine diatoms. Hydrobiologia 2023; 850(12): 2707-2733.
- Barua P. Diatoms as Microbial Architects of the Silica Cycle: Ecological Significance, Biogenic Bioactives, and Emerging Biotechnological Applications. Microbial Bioactives 2025; 8(1): 1-12.
- Costa APT, Schneck F. Diatoms as indicators in running waters: trends of studies on biological assessment and monitoring. Environmental Monitoring and Assessment 2022; 194(10): 695.
- Hamed A. A brief and general overview on diatoms and their applications. Egyptian Journal of Phycology 2023; 24(1): 1-53.
- Barsanti L, Birindelli L, Gualtieri P. Water monitoring by means of digital microscopy identification and classification of microalgae. Environmental Science: Processes & Impacts 2021; 23(10): 1443-1457.
- Yu Y, Wang C, Fu Q, Kou R, Huang F, Yang B, Gao M. Techniques and challenges of image segmentation: A review. Electronics 2023; 12(5): 1199.
- Singh S, Mittal N, Thakur D, Singh H, Oliva D, Demin A. Nature and biologically inspired image segmentation techniques. Archives of Computational Methods in Engineering 2022; 29(3): 1415-1442.
Ayrıntılar
Birincil Dil
Türkçe
Konular
Makine Öğrenmesi Algoritmaları, Su Ürünleri Teknolojileri
Bölüm
Araştırma Makalesi
Yayımlanma Tarihi
30 Eylül 2026
Gönderilme Tarihi
30 Ocak 2026
Kabul Tarihi
9 Nisan 2026
Yayımlandığı Sayı
Yıl 2026 Cilt: 38 Sayı: 2
APA
Balo Utku, E. D., & Kutlu, B. (2026). Mikroskobik Görüntülerde Diyatomların Derin Öğrenme Tabanlı Segmentasyonu. Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 38(2), 59-68. https://doi.org/10.66605/fufbd.1877905
AMA
1.Balo Utku ED, Kutlu B. Mikroskobik Görüntülerde Diyatomların Derin Öğrenme Tabanlı Segmentasyonu. Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi. 2026;38(2):59-68. doi:10.66605/fufbd.1877905
Chicago
Balo Utku, Esen Damla, ve Banu Kutlu. 2026. “Mikroskobik Görüntülerde Diyatomların Derin Öğrenme Tabanlı Segmentasyonu”. Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi 38 (2): 59-68. https://doi.org/10.66605/fufbd.1877905.
EndNote
Balo Utku ED, Kutlu B (01 Eylül 2026) Mikroskobik Görüntülerde Diyatomların Derin Öğrenme Tabanlı Segmentasyonu. Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi 38 2 59–68.
IEEE
[1]E. D. Balo Utku ve B. Kutlu, “Mikroskobik Görüntülerde Diyatomların Derin Öğrenme Tabanlı Segmentasyonu”, Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, c. 38, sy 2, ss. 59–68, Eyl. 2026, doi: 10.66605/fufbd.1877905.
ISNAD
Balo Utku, Esen Damla - Kutlu, Banu. “Mikroskobik Görüntülerde Diyatomların Derin Öğrenme Tabanlı Segmentasyonu”. Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi 38/2 (01 Eylül 2026): 59-68. https://doi.org/10.66605/fufbd.1877905.
JAMA
1.Balo Utku ED, Kutlu B. Mikroskobik Görüntülerde Diyatomların Derin Öğrenme Tabanlı Segmentasyonu. Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi. 2026;38:59–68.
MLA
Balo Utku, Esen Damla, ve Banu Kutlu. “Mikroskobik Görüntülerde Diyatomların Derin Öğrenme Tabanlı Segmentasyonu”. Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, c. 38, sy 2, Eylül 2026, ss. 59-68, doi:10.66605/fufbd.1877905.
Vancouver
1.Esen Damla Balo Utku, Banu Kutlu. Mikroskobik Görüntülerde Diyatomların Derin Öğrenme Tabanlı Segmentasyonu. Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi. 01 Eylül 2026;38(2):59-68. doi:10.66605/fufbd.1877905