Pour aider à la détection de ces bras, on va profiter de la symétrie de la cellule pour superposer et moyenner les parties analogues de l'image et ainsi renforcer le rapport signal/bruit.
Analyse d'images médicales :
aide au diagnostic du "syndrôme des cils immobiles"
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| Certaines cellules
comme les spermatozoïdes sont pourvues d'un long cil (ou flagelle)
qui est responsable de leur mobilité. Cette image, obtenue par micrographie
électronique, montre une coupe transversale d'un cil. Les médecins
et biologistes ont montré que la mobilité du cil est lié
à la présence de structures moléculaires appelées
bras dynéiques.
On distingue les bras externes (1) et les bras internes
(2), qui sont "accrochés" à des structures formant un "8" :
il s'agit, vues en coupe, de paires de cylindres appelés
microtubules (3). Pour aider à la détection de ces bras, on va profiter de la symétrie de la cellule pour superposer et moyenner les parties analogues de l'image et ainsi renforcer le rapport signal/bruit. |
La première étape de l'analyse consiste à repérer les positions des centres des microtubules. Une opération de morphologie mathématique nommée dilatation est utilisée, elle est ici basée sur un élément structurant circulaire dont le diamètre peut être déterminé automatiquement par une granulométrie. Un simple seuillage et un calcul de barycentres permettra ensuite de situer les positions recherchées. |
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Grâce à ces informations géométriques,
il est possible d'identifier les paramètres de transformations
affines linéaires (à peu de chose près, des rotations)
permettant de superposer les microtubules. L'image obtenue est beaucoup plus lisible que l'image originale, car les bras dynéiques sont bien localisés par rapport aux microtubules et se renforcent, alors que le bruit ne l'est pas et se trouve donc atténué par le moyennage. Ce résultat peut être visuellement exploité par des experts, en vue de diagnostiquer une maladie, le syndrôme des cils immobiles, qui intervient lorsque les bras sont absents ou atrophiés. |
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Pour aller plus loin, et entreprendre une étude quantitative des bras, il est nécessaire d'en délimiter les frontières par une segmentation. Nous avons implémenté de manière efficace des outils de segmentation puissants basés sur des opérateurs de la morphologie mathématique nommés ouvertures par attributs. |