У дисертації розвинуто метод сегментації на основі попередніх розміток, в якому передбачено використання декількох критеріїв однорідності, що забезпечило зменшення похибки сегментації відносно результатів сегментації людини-експерта. Отримав подальший розвиток метод визначення контуру на основі проходження контуру та функції фільтрації контурної лінії. Використання фільтрації забезпечило відкидання малоінформативних елементів границь мікрооб'єктів. Розроблено метод автоматичного вибору алгоритму сегментації на основі аналізу характеристик вхідного зображення, що дозволило автоматизувати процес сегментації цитологічних зображень. Отримали подальший розвиток методи та алгоритми перетворення типу "контур-контур" та "область-область" в топологічному просторі. Показано, що похибку перетворення можна визначати наперед, шляхом врахування похибок апроксимації контурів та похибок відтворення областей шляхом відсікання малоінформативних ребер скелетів. Для реалізації та тестування запропонованих методів та алгоритмів розроблено інформаційно-аналітичну систему "МоrphoSys".