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Dénombrement de cellules végétales par vison artificielle

Moreau, Dominic (2006). Dénombrement de cellules végétales par vison artificielle. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Compter des cellules de plantes en suspension n'est pas un domaine très exploré. Les cellules sont très complexes, ces cellules sont encore comptées à la main. Le but de ce projet est de compter des cellules végétales d'Eschscholtzia californica cultivées en bioréacteur. Les cellules sont comptées dans des échantillons de suspension liquide pour en évaluer la concentration.

Tout au long de cette recherche, trois problèmes ont été identifiés et ont dû être résolus, soit le manque de caractéristiques distinctives, la segmentation des objets et l'estimation du nombre de cellules dans un amas.

Le manque de caractéristiques est propre aux cellules végétales en suspension. L'utiliation de plusieurs opérateurs combinés a permit de reconnaitre les cellules isolées. Afin de rendre la segmentation robuste, l'arrière-plan est extrait à l'aide de dix photos disponibles et est ensuite soustrait de l'image à traiter. Les amas présentent un problème important. Prendre des images et ensuite compter les cellules de façon exacte s'est avéré très difficile. L'hypothèse fut posée que l'estimation de cinq chercheurs expérimentés servirait de référence. L'estimation du nombre de cellules dans les amas est estimée par volume. L'utilisation de la révolution de solide permet d'extraire la troisième dimension des amas. Ce volume est ensuite divisé par le volume d'une cellule libre qui est estimé comme étant un ovoïde.

Les résultats se rapprochent des comptes de chercheurs expérimentés avec une erreur moyenne de l'ordre de 12 à 15 pourcent et apportent une constance dans les évaluations des taux de croissance. Afin d'augmenter la précision, plusieurs recommandations simples telle la recherche de nouveaux critères et l'amélioration du matériel peuvent être suivies. En attendant, une interface interactive peut être utilisée pour contrer le manque de robustesse de l'outil développé.

Titre traduit

A method for counting plant cells using artificial vision

Résumé anglais

The counting of plant cells is not a common task. Plant cells are so complex that they are still counted manually. The goal of this project is to develop a method to count Eschscholtzia californica plant cells in bioreactors. The cells are counted in liquid suspension to evaluate their concentration.

Three problems have arisen in this venture which needed to be resolved; the lack of distinctive attributes, the segmentation and the estimation of cells contained in cell clusters.

The lack of distinctive attributes is common to plant cells. The use of combined multiple operators allows the recognition of isolated plant cells. In order to make the segmentation more robust, the background is extracted from ten available images, and later subtracted from the image that needs to be segmented. The cell clusters pose a complex problem. First, it is very difficult to take picture of those clusters and then count them precisely. In order to have a target to compare with, the proposed hypothesis was that the average of the count of five experienced researchers will be used as a reference. At this point the volume can be use to estimate the number of cells in a cluster. Using the revolution of solids allows extracting the third dimension. The resulting volume can be divided by the volume of an isolated cell which had been estimated assuming it to be an ovoid.

Results are comparable to that of experimented researchers with an average error of 12 to 15 percent and bring constancy in the evaluation of growth rate. In order to increase the precision many simple recommendations like researching new attributes or using better material are proposed. In the meantime, an interactive tool has been developed to alleviate its lack of robustness.

Type de document: Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires: "Mémoire présenté à l'École de technologie supérieure comme exigence partielle à l'obtention de la maîtrise en génie de la production automatisée". Bibliogr.: f. [92]-93. Chap. 1. Résumé des travaux antérieurs -- Chap. 2. Revue de littérature -- Chap. 3. Problématique -- Chap. 4. Méthodologie -- Chap. 5. Présentation et interprétation des résultats.
Mots-clés libres: Artificiel, Bioreacteur, Californica, Cellule, Concentration, Denombrement, Echantillon, Eschscholzia, Vegetal, Vision
Directeur de mémoire/thèse:
Directeur de mémoire/thèse
Landry, Jacques-André
Co-directeurs de mémoire/thèse:
Co-directeurs de mémoire/thèse
Sirois, Joël
Programme: Maîtrise en ingénierie > Génie de la production automatisée
Date de dépôt: 17 mars 2011 17:53
Dernière modification: 04 nov. 2016 00:07
URI: http://espace.etsmtl.ca/id/eprint/509

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