computational-cell-analytics/micro-sam
Segment Anything for Microscopy
micro‑sam – マイクロスコピー用のSegment Anything
何であるか – micro_sam はオープンソースのPythonライブラリであり、napariプラグインのセットでもある。MetaのSegment Anything Model (SAM) を生物学的マイクロスコピーに適用する。研究者は2Dおよび3Dのマイクロスコピー画像(例:細胞、ミトコンドリア)を、わずか数クリックでインタラクティブにセグメンテーション可能であり、時間経過にわたるオブジェクトのトラッキングも可能。
なぜ重要か – マイクロスコピーのデータはしばしば大規模かつ多様であり、手動でのアノテーションは煩雑である。SAMのファウンデーションモデルとマイクロスコピー専用に微調整された重みを活用することで、micro_sam は大規模なトレーニングデータなしで高速かつ高品質なマスクを提供する。
コア機能
| 機能 | 得られるもの |
|---|---|
| インタラクティブ2‑Dセグメンテーション | napari内でポイント、ボックス、ブラシによるプロンプトをクリックして、即座に細胞レベルのマスクを取得。 |
| インタラクティブ3‑Dセグメンテーション | ボリュームスタック(例:電子顕微鏡)に対応した同じプロンプトワークフロー。 |
| インタラクティブトラッキング | 各フレームをセグメンテーションした後、プラグインが時間軸に跨ってマスクをリンクし、細胞のトラッキングラインレージを生成。 |
| マイクロスコピー専用に微調整されたモデル | 蛍光、明視野、EMなどに適応した事前学習済みSAM重み。リソースが限られた環境向けにtiny‑ViTモデルも含む。 |
| 自動プロンプト生成(APG) | オプションモジュールで、完全自動セグメンテーション用のプロンプトを自動提案。 |
| パラメータ効率の良い微調整(PEFT‑SAM) | 最小限のGPUメモリでSAMを新しいマイクロスコピーモダリティに適応するためのツール。 |
| 他のツールとの統合 | napari、WebKnossos、QuPathと互換性あり。スクリプトやノートブックから呼び出し可能。 |
はじめ方
- インストール – PyPI、conda‑forge、およびnapariプラグインとして利用可能:
pip install micro_sam # または conda install -c conda-forge micro_sam - 起動 – napariを開き、
micro‑samプラグインを追加(例:Plugins → micro‑sam → Interactive 2‑D Segmentation)。 - 使用方法 – 画像スタックを読み込み、いくつかのプロンプトを配置し、Run を押してマスクを取得。トラッキングを行うには、各フレームのセグメンテーション後にトラッキングウィジェットを実行。
- 詳細情報 – READMEから、完全なドキュメント、クイックスタート動画、YouTubeチュートリアルシリーズへのリンクあり。
どの人向けか?
- 細胞生物学、神経生物学、EM専門家:細胞、オルガネラ、または細胞小器官の高速かつ再現性の高いセグメンテーションが必要な人。
- 画像解析コア施設:既存のnapariワークフローと統合可能な即時利用型ソリューションを探している人。
- 開発者:SAMを新しいマイクロスコピーモダリティに拡張したり、カスタム微調整パイプラインを構築したい人。
コントリビュートの方法
本プロジェクトはドキュメントの編集、バグ修正、新機能の追加を歓迎します。貢献する前にまずIssueを開き、CONTRIBUTING.md のガイドラインに従ってください。すべての参加者にはコードオブコンダクトが適用されます。
研究の引用
micro_sam を出版物で使用する場合、付随するNature Methods論文、オリジナルのSAM論文、および使用した特殊なコンポーネント(Mobile‑SAM、Trackastra、APGなど)を引用してください。ソフトウェア自体のDOIは https://doi.org/10.5281/zenodo.7919746 です。
関連エコシステム
- 他のnapari‑SAMプラグイン:
napari-sam、napari-segment-anything、napari-SAM4IS(主に2D)。 micro_samを基盤に構築された後続プロジェクト:patho-sam(ヒストパスロジー)、medico-sam(医療画像)、peft-sam(パラメータ効率の良い微調整)。
結論 – micro_sam は強力で汎用的なSegment Anythingモデルを、実用的でマイクロスコピーに特化したツールに変換し、人気のあるnapariビューア内で動作させることで、幅広い生物学的イメージングデータに対する高速なインタラクティブセグメンテーションとトラッキングを可能にします。
関連
- プロジェクト
- プロジェクト
- プロジェクト
- プロジェクト
- プロジェクト