4. Segmentation des cellules 57
4.4. Post-traitements
4.4.1. Filtrage basé sur la taille des cellules
Cette étape nous permet de réinjecter de l’expertise afin de corriger des erreurs de
segmentation manifestes. En effet, un premier examen des résultats obtenus après la
LPE montre que certaines cellules ont un très petit volume alors que d’autres en ont
un très grand (voir figure 4.8). On peut donc les examiner à l’aune des connaissances
biologiques, par exemple en supprimant les régions de volume inférieur à un seuilVmin.
Figure 4.8.: Variabilité des volumes des cellules dans le bouton floral d’Arabidopsis. Les
volumes des cellules segmentées dans cette image varient dans un intervalle
de 30µm³ (en bleu) à plus de 1000 µm³ (en rouge).
µm³, en fonction du tissu étudié et du stade de développement. Afin de fixer une valeur
pour chaque série d’images, nous avons exploré les segmentations obtenues, en classant
les cellules les plus petites par volume et en les faisant apparaître avec une carte de
couleur adaptée. Une rapide exploration nous a permis de repérer les cellules les plus
petites correspondant à une cellule réelle, et de choisir comme valeur de seuil le plus
petit volume rencontré, diminué d’une marge de confiance de 50% nous permettant de
ne pas éliminer d’éventuelles cellules plus petites qui auraient échappé à l’analyse. Après
avoir éliminé les marqueurs qui engendrent les cellules de volume inférieur à Vmin, on
binarise l’image de marqueurs, puis on réalise une nouvelle extraction de composantes
connexes pour obtenir une nouvelle image de marqueurs qui nous sert pour initialiser
une nouvelle transformation en ligne de partage des eaux.
Cette stratégie suppose que les micro-cellules constituent des artefacts isolés. Si cette
hypothèse n’est pas vérifiée, on risque d’éliminer entièrement une cellule de la
segmenta-tion et d’attribuer son domaine aux régions voisines si celle-ci est divisée en une grappe
de micro-cellules. Toutefois, ce cas est rare, et les conséquences sont de moindre
impor-tance, car l’outil d’expertise des segmentations (voir section 4.5) permet de détecter et
corriger aisément l’omission d’une cellule.
On pourrait tout aussi bien détecter les cellules invraisemblablement grandes. Mais
il est difficile de fixer un seuil de taille maximale pour les cellules, en particulier sur le
bouton floral ou la présence de cellules géantes est monnaie courante (voir figure 4.8).
Il en est de même pour la forme des cellules. Celles-ci ont généralement une forme de
type sphérique, et cette information pourrait participer à une mesure de vraisemblance
des cellules, grâce à un calcul de compacité
2des régions par exemple. Hélas, en fonction
de leur position dans le méristème, les cellules peuvent prendre une forme parfois très
allongée, voire une forme de disque comme c’est le cas chez la racine de riz dans la
partie du métaxylème la plus proche du centre quiescent, ce qui fait de la mesure de
compacité et des mesures d’anisotropie des mauvaises mesures de vraisemblance des
cellules segmentées.
4.4.2. Régularisation de la géométrie des cellules
La transformation en ligne de partage des eaux produit des régions dont le contour
peut être assez irrégulier en présence de bruit, alors que dans la réalité les cellules ont
un contour assez régulier. Pour corriger ce défaut, on applique après la LPE un filtrage
structurel qui consiste à attribuer à chaque voxel de l’image l’étiquette la plus représentée
dans son voisinage. On choisit pour cette opération un voisinage composé de tous les
voxels contenus dans une boule euclidienne discrète dont le rayon est fixé en fonction du
degré de lissage désiré (voir figure 4.9).
On peut noter tout d’abord que ce lissage structurel peut dans certains cas casser une
cellule en deux, par exemple si la cellule a une forme d’haltère. Le fait qu’une cellule soit
2. La compacité d’une région se définit par le rapport de son volume au carré, divisé par sa surface au cube, multiplié par un coefficient de proportionnalité qui permet de normaliser les valeurs, et d’attribuer la valeur 1 aux sphères (compacité maximale) et la valeur 0 à une structure planaire ou linéiforme (compacité minimale).