Étude sur la reconnaissance automatique de pollens

Sujet proposé par Monique Thonnat et Véronique Clément

Position du problème

Dans le cadre d'une collaboration du projet ORION de l'INRIA avec le Pr Blaive de l'hopital Pasteur de Nice et les analystes du centre Cembreu de Briançon, nous nous intéressons au problème de la reconnaissance automatique de pollens dans le but d'aider au diagnostic et au traitement de certaines maladies allergiques [1]. À partir de bandes de recueil des particules en suspension dans l'air, l'objectif est de déterminer les dates de début et de fin de pollinisation pour chaque type de pollen et un ordre de grandeur des pics de concentration des différents pollens dans l'atmosphère.

Le projet ORION s'intéresse au développement d'une méthode automatique permettant la reconnaissance des différentes formes de pollens et leur comptage à partir d'images. Pour cela, nous nous appuyons sur la coopération entre 2 types d'outils [2] :

• d'une part des algorithmes de traitement d'images,
• d'autre part des outils d'intelligence artificielle sous forme de systèmes à base de connaissances.

Les algorithmes de traitement d'images doivent permettre d'isoler les grains de pollens, de réaliser les mesures numériques sur les grains succeptibles d'être des pollens, de compter les pollens d'une même espèce. Les systèmes à base de connaissances permettent de reconnaître les différents types de pollens en s'appuyant sur une modélisation taxonomique des espèces et de piloter les algorithmes pour optimiser les traitements.

Travail demandé

Dans cette étude, la préparation des lames (découpage du ruban de recueil, coloration éventuelle) est réalisée par l'équipe de Briançon et la numérisation des images à différentes focales à l'hopital Pasteur de Nice.

Durant le stage, il faudra tout d'abord déterminer les caractéristiques visuelles utilisées par les analystes pour reconnaître les différents types de pollens, sachant que le grain de pollen est identifiable par sa forme, ses dimensions, ses pores et l'architecture de sa surface.

Ces caractéristiques morphologiques devront ensuite être calculées automatiquement sur les images : pour cela, on pourra utiliser des programmes déjà disponibles dans le projet ORION dans des bibliothèques de programmes [2,3,4] et développer de nouveaux algorithmes et programmes.

Enfin, un objectif du projet ORION étant la conception et la réalisation d'outils de développement de systèmes à base de connaissance pour l'interprétation automatique d'images, une maquette pourra être développée pour évaluer l'adéquation de ces outils avec le problème de la reconnaissance de pollens.

Références

1. Les pollinoses, Laboratoire Fisons, 1979.
2. Coopération de systèmes à base de connaissances pour l'analyse et la reconnaissance d'objets naturels complexes : application au classement de galaxies ou de zooplanctons, Thèse de Jean-Christophe Ossola (Nice Sophia-Antipolis) 1996.
3. Reconnaissance de formes par vision par ordinateur : application à l'identification des foraminifères planctoniques, Thèse de Shan LIU-YU (Nice Sophia-Antipolis) 1992.
4. Une approche système expert pour la reconnaissance automatique d'organismes marins à partir d'images monoculaires, Thèse de Marie-Hélène Gandelin (Nice Sophia-Antipolis) 1989.

Informations générales

Contacter : Véronique CLÉMENT (vclement@sophia.inria.fr 04-93-65-76-34)

Laboratoire d'accueil : Projet ORION / INRIA Sophia Antipolis

Rémunération du stage : tarif INRIA (au moins 4000 francs nets par mois)

Matériel et logiciel utilisé : Station de travail SUN. Langage C.

Connaissances pré-requises : Traitement d'images. Des connaissances en intelligence artificielle seraient un atout.

Domaines scientifiques : Reconnaissance de formes. Systèmes à base de connaissances.

Possibilité de prolongation en thèse : Oui