Przejdź do treści

Larvixon-AI

Start projektu: kwiecień 2025 — obecnie

Rola: AI / Computer Vision Engineer

Współpraca: Uniwersytet Medyczny we Wrocławiu

Status: 🟢 Aktywny rozwój


Opis projektu

Larvixon-AI to system oparty o computer vision i deep learning, który automatycznie analizuje zachowania ruchowe larw Galleria mellonella po iniekcji wybranych patogenów bakteryjnych.

Sepsa jest jednym z najpoważniejszych problemów współczesnej medycyny, a szybka identyfikacja patogenu ma kluczowe znaczenie dla wdrożenia odpowiedniej terapii. Klasyczne metody diagnostyczne:

  • są czasochłonne (24–72 godziny),
  • wymagają zaawansowanego zaplecza laboratoryjnego,
  • nie zawsze pozwalają na szybkie podjęcie decyzji klinicznej.

Model Galleria mellonella umożliwia obserwację zmian behawioralnych po zakażeniu. Jednak dotychczasowa analiza była manualna, trudna do standaryzacji i ograniczona skalowalnością.

Projekt realizowany jest jako praca magisterska we współpracy z Uniwersytetem Medycznym we Wrocławiu.


Jak to działa

Larvixon-AI to pipeline analizy wideo:

  • Video ingestion — nagrania HD (25 FPS), różne warunki oświetleniowe
  • Warstwa Computer Vision — detekcja obiektów (larw), segmentacja i maskowanie, śledzenie pozycji w kolejnych klatkach
  • Warstwa analizy — obliczanie trajektorii, dystans, prędkość, kierunki, mapy ciepła aktywności
  • Dane i wizualizacje — eksport CSV, analiza statystyczna, wizualizacje wyników

Architektura została przygotowana pod dalszą integrację z modelami deep learning.


Co zrobiłem

  • Zaprojektowałem algorytm detekcji i śledzenia larw w wideo
  • Zaimplementowałem pipeline przetwarzania obrazu w OpenCV
  • Obsłużyłem różne warianty oświetlenia (góra / dół)
  • Wyznaczałem trajektorie i parametry kinematyczne ruchu
  • Przeprowadziłem analizę porównawczą grup:
    • kontrolnych
    • PBS
    • zakażonych E. coli (różne stężenia)
  • Zautomatyzowałem zapis danych i generowanie wizualizacji
  • Przeanalizowałem wyniki pod kątem różnic behawioralnych

Umiejętności

  • Python
  • OpenCV
  • Deep Learning
  • Computer Vision
  • NumPy
  • Pandas
  • Scientific Computing
  • Video Processing

Kluczowe rezultaty

  • 100% skuteczności detekcji ruchu larw
  • Przetwarzanie nagrań wideo w czasie rzeczywistym (25 FPS)
  • Istotne różnice pomiędzy grupami:
  • larwy kontrolne: ~5 mm/s
  • larwy zakażone: ~2.3 mm/s (wysokie stężenia)
  • Wyraźne różnice w:
  • przebytych dystansach
  • rozkładzie przestrzennym aktywności
  • wzorcach ruchu

Wpływ i przyszłe prace

Larvixon-AI stanowi podstawę do dalszych badań nad:

  • automatyczną identyfikacją patogenów septycznych,
  • przyspieszeniem diagnostyki zakażeń,
  • wykorzystaniem deep learning w analizie behawioralnej.

Projekt łączy AI engineering z badaniami biomedycznymi i stanowi most pomiędzy nauką a praktycznymi zastosowaniami klinicznymi.


Zdjęcia

Stanowisko nagrywania Preprocessing Analiza trajektorii 1 Analiza trajektorii 2 Analiza prędkości Mapy ciepła Diagram różowy Wykres bąbelkowy