VIl.3.3 Détection et séparation des taches
138 CHAPITRE VII. MELANIX - TRAITEMENT GRAPHIQUE
Figure VIl.8: Image lissée et non lissée
Le traitement de l'image dans MELANIE 139
Figure VII.9: Filtre A
Figure VII.10: Filtre B
140 CHAPITRE VII. MELANIX -TRAITEMENT GRAPHIQUE
Figure VII.Il: Détection· des taches : phase 2.
Phase 1 : On considère une matrice n x m contenant l'image digitalisée du gel et on la parcourt point par point et ligne par ligne.
Phase 2 : Pour chaque point p d'une ligne, on détermine si ce point ap-partient à une tache. Puis, considérant toute la ligne, on détermine quels sont les segments qui appartiennent à une tache. On obtient alors une image du type de celle de la figure VII.Il.
Cette phase est la plus délicate et la plus importante, car c'est ici que l'on détermine quelles sont les taches significatives et que l'on sépare celles qui sont proches l'une de l'autre. Cette phase permet aussi de déterminer la position et la forme des taches. Afin de parer aux in-convénients de l'algorithme utilisé dans ELSIE ( cf. section VIl.2.2.2), un algorithme original a été développé et sera décrit au paragraphe suivant.
Phase 3 : En réunissant les segments de toutes les lignes de l'image, on considère les groupements de points ainsi formés. On détermine le centre géométrique de ces groupes, ce qui définit ainsi le sommet de chaque tache.
Le traitement de l'image dans MELANIE 141 Plusieurs paramètres peuvent être fixés par l'utilisateur, qui permettent de choisir certaines options, telles que :
• l'algorithme à utiliser dans la phase 2 (voir section VIl.3.3.2),
• les paramètres spécifiques à l'algorithme choisi,
• la taille minimale d'une tache, en-dessous de laquelle celle-ci est con-sidérée comme non significative.
VIl.3.3.2 Détection des taches différentes méthodes
La phase 2 du paragraphe précédent doit maintenant être décrite en détail.
Différentes méthodes ont été développées. On en présentera ici les princi-pales.
Soit G(X, Y), la fonction décrivant l'image et soit un point p
=
(X;, Yi).On désire déterminer si ce point fait partie d'une tache.
Méthode 1 On prend le laplacien de la fonction :
D.G
= - (~
2G(X, Y)+ ~
2G(X,Y)).
ax
2ay
2Celui-ci représente la courbure de G(X, Y). Il est négatif sur les bosses, positif dans les creux et égal à zéro aux endroits plats. Ainsi, on décide que le point p appartient à une tache, si, au point (X;, Yi) :
-LG(X, Y)
>
K, où K>
0, mais proche de O.Afin d'accélérer le processus, on calcule le laplacien seulement à partir des points voisins de p. Ceci est possible, puisque l'image a été lissée avant ce calcul.
142 CHAPITRE VII. MELANIX -TRAITEMENT GRAPHIQUE
Figure VIl.12: Taches voisines vues en pseudo-3D
Pour des taches nettement distinctes, cette méthode est efficace. Tou-tefois, si deux taches sont voisines comme l'illustre la figure VIl.12, on aura
- 6G(X, Y) > 0,
pour tout point appartenant aux deux taches, même au col.
Cette méthode permet de détecter toutes les taches, mais sépare mal les taches proches l'une de l'autre.
Méthode 2 : On considère les secondes dérivées de la fonction G(X, Y) dans les deux directions X et Y :
82G(X,Y)
~ ··
-ax
2 et82G(X, Y) - --~·-·----··
ay2
Dans le cas de deux taches voisines, ces deux fonctions sont positives sur les bosses, mais l'une des deux est forcément négative sur le col ou sur les bords d'une tache (fig. VII.13). On décide alors qu'un point p
Le traitement de l'image dans MELANIE 143
Figure VIl.13: Bosse et col
appartient à une tache, si, au point (X;, Yi) :
. (8
2G(X, Y) 82G(X,Y))
Kmm
ax2 , ay2 >
où K
>
0, mais proche de O.Cette méthode est bien adaptée pour séparer les taches proches, mais elle est trop grossière. En effet, on arrive, soit à détecter toute les taches (constante K petite), même les plus petites non significatives, soit à ne détecter que les grosses bosses ( constante K grande).
Méthode 3 : La première méthode permet de détecter toutes les taches, mais a tendance à confondre celles qui sont voisines. La seconde méthode résoud ce problème, mais ne permet pas d'obtenir la préci-sion voulue. On en arrive ainsi à concevoir une troisième méthode, combinant les deux premières. On décide qu'un point p appartient à
144 CHAPITRE VII. MELANIX - TRAITEMENT GRAPHIQUE
Chaque constante mentionnée dans cette section constitue dans le pro-gramme MELAN IX un paramètre qui peut être fixé selon un des trois procédés suivants:
1. le paramètre prend la valeur fixée par défaut, 2. le paramètre prend la valeur choisie par l'utilisateur,
Le traitement de l'image dans MELANIE 145
Figure VIl.14: Tache saturée
Figure VII.15: Deux taches voisines saturées
146 CHAPITRE VII. MELANIX - TRAITEMENT GRAPHIQUE 3. le paramètre est déterminé par le programme, qui choisit la valeur en fonction de l'image traitée. Pour les constantes K (méthode 1 et 2), L, R et C (méthode 3), la valeur est déterminée au moyen de la technique de spécification de seuils par histogramme, décrite dans le chapitre VI.
VII.3.4 Extension des taches et quantification
La phase de détection a permis de localiser la région centrale de chaque tache. Il s'agit maintenant d'étendre chacune de ces régions, afin d'incor-porer toute la matière contenue dans les protéines et de déterminer leur contour. Pour cela, on applique simultanément à chaque tache le processus suivant:
on rayonne , en partant du centre de la tache et en s'éloi-gnant progressivement. Pour chaque direction ü, on décide que le point p(
X,,
Yi) appartient à la tache, si une implantation de l'algorithme de relaxation (chap. Vl.3.1.6).Dans la dernière étape du traitement de l'image d'un gel d'électrophorè-se bidimensionnelle, on calcule la surface, ainsi que la densité en protéines de chaque tache.
Les valeurs calculées par MELANIX (position de chaque tache, surface, densité) sont finalement transmises à MELANIO, qui les stocke dans la base de données (chap. VIII).
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