procesamiento imagenes biologicas

P ROCESAMIENTO DE IMÁGENES BIOLÓGICAS

Memoria del proyecto de final de carrera correspondiente a los estudios de Ingeniería Superior en Informática presentado por Leandro Jiménez Rodríguez y
dirigido por Javier Serrano García.

Bellaterra, Septiembre de 2008

El firmante, Javier Serrano García, profesor del Departamento de Telecomunicaciones e Ingeniería de Sistemas de
la UniversidadAutónoma de Barcelona
CERTIFICA:
Que la presente memoria ha sido realizada bajo su dirección
por Leandro Jiménez Rodríguez

Bellaterra, Septiembre de 2008

Firmado: Javier Serrano García

II

Me gustaría dedicar este proyecto a las personas más especiales.
A mi hermana Paula, por estar siempre pendiente de mí y su interés en mis
estudios.
A mi amigo Rafa, por estar siempre en losmomentos más difíciles.
A mi amiga Ana D. y su familia, por su ayuda en todo momento y apoyo,
ya que probablemente no estaría aquí sin su ayuda.
A Héctor por su apoyo cuando lo necesité.
A Ana G., Jorge, Javi Juan y David por toda su ayuda y buenos momentos
durante estos últimos años.
A mi tía Inma y mis primas, por alegrarme los días más nublados.
A Javi y Sonia por su ayuda y por esos momentosque necesitaba
despejarme.
A mi padre y hermano por su ayuda.
A toda mi familia por estar siempre ahí.
Y en especial, me gustaría dedicarle este proyecto a mi madre y mi abuela
porque fueron ellas que ante todo querían que estudiase.

III

IV

Agradecimientos
La realización de este proyecto ha sido posible gracias a muchas personas, a mi
tutor Javier Serrano por ayudarme durante laelaboración del proyecto, a Maribel
Geli por ayudarme en el temario de biología y a Ricardo Toledo por orientarme
cuando lo necesité. También me gustaría agradecérselo a mi familia y amigos por
todo su apoyo.
Gracias.

V

VI

Índice general
1. Introducción

1

1.1. Presentación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1

1.2. Motivación . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . .

2

1.3. Objetivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3

1.4. Planificación del proyecto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3

1.5. Costes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5

1.6. Contenido de la memoria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6

2. El procesamiento deimágenes biológicas

7

2.1. La célula y sus estados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7

2.1.1. Concentración de la proteína . . . . . . . . . . . . . . . .

7

2.1.2. Tipos de estado de la célula . . . . . . . . . . . . . . . .

9

2.1.3. Septim ring . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.2. Procesamiento de imágenes y librerías . . . . . . . . . . . . .. . 11
2.2.1. Procesamiento de imágenes . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.2.2. Librerías . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
3. Requisitos y funcionalidad

15

3.1. Requisitos funcionales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
3.2. Requisitos no funcionales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
4. Localización y tracking de los puntos luminosos17

4.1. Imagen Integral . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
4.2. Primer método . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
VII

4.2.1. Implementación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

21

4.3. Segundo método . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

22

4.3.1. Pseudocódigo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .26

4.3.2. Implementación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

27

4.4. Tracking de los puntos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

27

4.4.1. Implementación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

28

5. Detección de células y septim ring

29

5.1. Detección de células . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

29

5.1.1. Adaboost . . . ....