Etablissement
Ecole Nationale Polytechnique
Affiliation
Département d'Electronique
Auteur
MAHGOUN, Hichem
Directeur de thèse
Hamami Née Mitiche, Latifa
Filière
Electronique
Diplôme
Magister
Titre
Développement d'algorithmes de traitement d'images en vue d'une application en génomique
Mots clés
Chromosomes;Classification;Réseau de neurones;Séparation chromosomique.
Résumé
Ce travail consiste en la réalisation d'une base de données qui traite de la classification morphologique des chromosomes, ce logiciel est constitué de dix-neuf images sources, chacune traite d'un cas de figure propre, le résultat final est l'obtention d'un caryotype pour chaque image source. Pour atteindre cet objectif plusieurs étapes sont nécessaires, à savoir le prétraitement des images source, la séparation entre les chromosomes qui se touchent ou se chevauchent, le traitement et l'extraction des paramètres de chaque chromosome et en dernier la classification et l'établissement du caryotype. Ce mémoire est composé de quatre chapitres. Dans le premier chapitre on introduit la théorie liée au matériel génétique, la première section illustre un bref historique sur l'évolution de la biologie, en incluant les étapes majeures de l'évolution de cette science, ensuite on présente les différents types de cellules ainsi que les outils utilisés pour les observer (microscope). La deuxième partie traite de la cytogénétique, on introduit la métaphase, puis on détaille la constitution des chromosomes métaphasiques, pour fi nir par l'illustration du caryotype humain. La dernière partie de ce chapitre traite des anomalies génétiques, on aborde les anomalies de nombre, les anomalies de structure, les anomalies génétiques liées au cancer du sein, on nit ce chapitre par une conclusion sur l'importance de l'étude du matériel génétique. Dans le deuxième chapitre on introduit le traitement d'images, on débute avec les notions de base et les opérations élémentaires. On introduit ensuite la théorie des filtres (linéaire, non linéaire, morphologique) et la détection de contour. Dans la troisième section, on traite des différentes méthodes de segmentation (croissance de région, étiquetage,... ). Dans la quatrième section on expose les différents algorithmes de squelettisation (Marthon, stentiford, zhang-suen), on termine ce chapitre par une conclusion sur l'importance des outils de traitement d'images dans le cas d'une application de ce type. Dans le troisième chapitre on introduit les réseaux de neurones, on présente l'historique de développement des réseaux de neurones, ensuite on aborde le principe de fonctionnement général d'un réseau de neurones, puis le modèle du système nerveux. Dans la deuxième section on traite du modèle mathématique du neurone, la fonction d'activation, la structure multicouches, on termine par l'étape d'apprentissage. Dans la troisième section, on traite le réseau de Kohonen, on finit ce chapitre par une conclusion sur l'importance de l'utilisation des réseaux de neurones pour la classi cation chromosomique. Dans le quatrième chapitre on présente l'application développée dans le cadre de ce travail de recherche, cette application est dédiée à l'étude morphologique du génome humain. La première section de ce chapitre traite de l'étape de pré-traitement, ensuite l'étape de traitement et d'extraction des paramètres, l'étape de traitement avancé, on termine par l'étape de classi cation. Dans la deuxième section on présente le logiciel réalisé sous Matlab, les différents caryotypes obtenus, la dernière section traite de l'extension de la base de données, avec l'ajout de nouvelles anomalies génétiques, on termine ce chapitre par une forme de conclusion sur l'apport de ce travail par rapport à ce qui a été réalisé auparavant. En termine par une conclusion générale, sur ce travail, sur les difficultés rencontrées, les perspectives possibles, la solution optimale, ainsi que les futurs travaux envisagés. Pour conclure cette introduction, le présent mémoire rentre dans le cadre d'un travail de recherche qui a pour but premier de montrer la faisabilité de l'automatisation de la tâche du cytogénéticien. Dans le passé, la personne responsable de cette fonction devait faire un très grand travail manuel a n d'obtenir le caryotype du patient, maintenant des outils de traitement d'image sont présents pour réduire la charge de ce travail et faciliter la fonction du cytogénéticien. Le présent mémoire montre la faisabilité technique de cette affirmation, chaque chapitre présenté dans ce mémoire traite d'une facette de la problématique, le premier chapitre nous montre les paramètres qu'on peut tirer de chaque chromosomes, le deuxième chapitre nous montre comment on tire chaque chromosome de son milieu, le troisième chapitre nous montre comment on peut classer les chromosomes en se basant sur leur paramètres propres, le dernier chapitre nous montre la mise en-oeuvre de toute cette théorie pour la réalisation de la fonction caryotypage.
Date de soutenance
2011
Cote
M003111
Pagination
109 f.
Illusatration
Fig. Tabl.; A4+ CD.
Format
pdf
Notes
Mémoire de Magister: Electronique: Alger, Ecole Nationale Polytechnique: 2011;Bibliogr.: 110 - 112 f. Annexes: I - IX f.
Statut
Soutenue