2010 : Comptége de colonies de bactéries
1. Présentation du projet
1.1 : L'entreprise Millipore
Millipore (NYSE : MIL) est un des leaders de l'industrie des sciences de la vie qui fournit des technologies, des outils et des services à la pointe du progrès à la recherche en biologie et à l'industrie biopharmaceutique. Depuis sa fondation en 1954, Millipore a développé ses capacités par le biais d'acquisitions stratégiques, d'investissements ciblés et par sa croissance organique.
Aujourd'hui, Millipore dispose d'une offre étendue de produits et de services en :
- Sciences de la vie
- Drug discovery et développement
- Filtration au laboratoire
- Purification de l'eau pour le laboratoire
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- Upstream bioprocessing
- Downstream bioprocessing
- Contrôle des procédés
Situé à
Molsheim, le projet sera développé pour le service EuDI. L’EuDI fait partie de la division BioProcess et effectue essentiellement des activités de Recherche & Développement. En effet, étant situé en amont de la production en grande série et de la vente, ce département a pour responsabilité de garantir le développement de nouveaux produits conformément aux critères de qualité définis par les normes.
Millipore Molsheim
1.2 Contexte
Millipore fournit des supports de détection microbienne à base de filtres. Par exemple, l'eau de lavage d’une chaîne de production (ex : produits pharmaceutiques) est filtrée sur une membrane qui sera après traitement chimique, utilisée pour le comptage de colonies de bactéries pour voir si la chaîne est contaminée.
En support à la méthode de préparation de l’échantillon, Millipore propose également des hardwares ayant souvent pour fonction de faciliter le workflow.
Millipore souhaiterait compléter sa gamme de hardware dans le comptage de colonies automatique.
1.3 Objectif du projet
Après traitement de la membrane, les colonies sont représentées par des tâches plus ou moins fluorescentes. Une caméra saisit une image. Le projet doit réaliser le comptage automatique de ces colonies.
L’objectif est la réalisation d’un benchmark qui déterminera le binôme l’algorithme/outil le plus adapté dans le traitement d’image et donc le comptage de colonies. Le binôme sélectionné aura la meilleure performance de discrimination, le meilleur ratio entre nombre de colonies réel (comptés à l’œil) et le comptage affiché avec le meilleur temps de traitement.
Pour évaluer le binôme, une application prototype devra être développée. Pour limiter la difficulté, seul le C# sera utilisé dans le cadre du projet. Par contre, deux algorithmes de reconnaissance de forme seront utilisés.
Le but de ce projet est d’une part fournir une bibliothèque de driver permettant l’acquisition d’images bmp avec différentes type de caméra, et d’autre part fournir une application permettant de comparer le temps entre les deux algorithmes.
Les fonctionnalités de l’application prototype sont les suivantes :
- Charger une image en .bmp du disque dur ou par l'intermédiaire d'une caméra
- Lancer le traitement. Le résultat est un tableau numérotant chaque colonie et indiquant leurs coordonnées en pixel (x,y)
- Localiser chaque colonie par une croix ou autre moyen et un numéro sur l'image bmp
- Avoir un temps d’exécution en ms
- Fournir une bibliothèque de driver d’acquisition d’image.
Les images à traiter seront du type suivant:
Nous pouvons constater que la coupelle et surtout les colonies ont un contraste variant selon l'image, les colonies passant de saturées (très claires) à non saturées (gris se confondant au fond). De même, le fond de la membrane peut-être plus clair en niveau de gris du côté gauche que les colonies du côté droit. Il en résulte une difficulté à trouver le seuil de binarisation
2 Contraintes
2.1 Matériel et logiciel
- Système d'exploitation Windows(XP ou Vista)
- Analyse : objet - UML
- Outil de développement : Visual studio
- Langage de programmation : C#
- Bibliothèque de reconnaissance de forme OpenCV et AForge
2.2 Répartition du travail
Fonctions à développer et tâches à effectuer
| Etudiant 1 :M ............................ |
- Analyse du matériel
- Compréhension du Colonie compteur
- Création de l’objet de reconnaissance de forme en utilisant un algorithme utilisant OpenCV
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| Etudiant 2 :M ............................ |
- Analyse du matériel
- Compréhension du Colonie compteur
- Création de l’objet de reconnaissance de forme en utilisant un algorithme utilisant AForge
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| Etudiant 3 :M ............................ |
- Analyse du matériel (différentes caméras)
- Création d’une bibliothèque de driver de saisie d’image
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| Etudiant 4 :M ............................ |
- Analyse du matériel
- Compréhension du Colonie compteur
- Création de l’IHM PC
- Intégration des classes des 2 étudiants 1 et 2
- Chronométrage
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