REVUE D\<.: MICROPALEO~TOLOCIE

Vo\. 32, n° 3, decembre 1989, pp. 215-225

ICULE, UN SYSTEME D'ANALYSE DE CONTOUR D'IMAGEPOUR MICROPALEONTOLOGIE,

UNE ETAPE VERS UN SYSTEME PALEONTOLOGIQUE INTEGRE.

ICULE : AN INTERACTIVE COORDINATE UTILISATION TECHNIQUEFOR LANDMARK EXTlUCTION, ITS USE IN PALEONTOLOGJ:

TOWARD AN INTEGRATED SYSTEM FOR THE PALEONTOLOGIST.

par

Patrick DE WEVER*, Anders GRANLUND** et Fabrice CORDEY***

RESUME. - Le systeme ICULE a He developpe dans le but d'utiliser les techniques d'analyse d'image en paleontologie. Aveccette technique, il est possible de produire une base de donnees paleontologiques quantifiees facilitant les comparaisons avec d'autresinformations obtenues dans d'autres disciplines de la geologie et permettant de modeliser des assemblages. Un exemple d'applicationest fourni avec des radiolaires mesozo'iques.

ABSTRACT. - The system ICULE - and Interactive Coordinate Utilisation on technique for Landmark Extraction - wasdeveloped for using image analysis in paleontology. With this technique it is possible to produce a quantitative paleontological base ofinformations suitable for comparable studies in various fields in geology and to define a model for an assemblage.

Mots-cles : Analyse d'image - Technique - Eigenshape - Base de donnees - Modelisation.

Key-words: Image analysis- Technique - Eigenshape - Data Base - Modelisation.

This project has used image analysis as a meansof retrieving quantitative information from microfos­sils, since it provides fast and accurate collection ofmorphometric information. The source of informationfor this technique can be either a direct microscopepicture of the fossil collected by a video camera, oras in this case, a photograph of the fossil, which isdigitized by means of a digitizing tablet.

Since the aim of image analytical applications inmicropaleontology is to produce a mathematicaldescription of outlines or other interesting morpho-

logical features of microfossils, the selected techniquefor the measure of morphological features in this caseis a contouring technique.

The method of contour extraction needs certaincriteria before a morphometrically adequate result isobtainable. The main criteria is to define homologouspoints along the contour or edge of the fossil. At leastone true homologous point must be defined. Allforms within the population or sample have to fit intothis homologous "startpoint". The next step is merelyto follow the contour around and back to the "start-

* CNRS-URA 1315, Laboratoire de Stratigraphie, T15-16 E4, UPMC, 4, Place Jussieu, 75252 Paris Cedex 05, France.** CNRS- RA 1315, Laboratoire de Stratigraphie, T15-16 E4, UPMC, 4, Place Jussieu, 75252 Paris Cedex 05, France et

SAREC, Swedish Agency for Research in developing countries, Saltmattargaten 8, S-105 25, Stockholm, Suede.*** C RS- RA 1315, Laboratoire de Stratigraphie, T15-16 E4, UPMC, 4, Place Jussieu, 75252 Paris Cedex 05, France et

OMYA S.A., 35, Quai Andre Citroen, 75015 Paris.

216 ICULE, ANALYSE DE CONTOUR D'IMAGE

point". In order to achieve smoothness and reducemeasurement irregularities, a cubic b-spline techni­que is used for smoothing the outline. The final stepin extraction of comparable outlines is to reduce theoutline coordinates into a one-dimensional vectorwith equal steplength for each form, e.g. calculatingthe Zahn and Roskies phi-function (1972). This stepallows a comparison of all forms (in a matrix form).

The results gained from the above procedure aresplit into two quantitative types; 1) size and2) shape. The calculation of size is performed eitheras area or volume calculations. The area calculationis carried out with pixel counting of the inscribedshape, whereby the shape is regarded as a polygon.If scale calibration is used the pixel area data can betransformed into metrical units. The calculation ofshape is more complex achievement. For a wholesample or population the average phi-function iscalculated. The average phi-function represents theaverage normalized net angular change for thespecimens in that sample.

The information on size and shape together withinformation on the site and the environment arebrought together and evaluated by standard statisticalmethods. These methods includes "eigenshape" ana­lysis (a main component analysis - Qmode - basedon the phi-functions) and several distributional tests.

The image analysis system used at Laboratoire deStratigraphie, UPMC, Paris, is called ICULE (Interac­tive Coordinate Utilisation technique for LandmarkExtraction). The ICULE program runs on a personalcomputer with a digitizer tablet connected.

Current projects using the ICULE system are1) studies of Neogene radiolarians from the EastPacific, their morphological variability driven bychanges due to upwelling. 2) The morphologicalvariation of gyrogonites. 3) Morphological variationwithin a group of ostracodes.

All these studies with the use of image analysis areaimed at penetrating the following questions: theinterpretation of the morphological results achievedby image analysis with respect to :

]) paleo-environmental factors,2) evolutionary changes in the morphology of the

microfossil,3) biostratigraphy, e.g. perform correlations based

on morphological discrepancies within the microfossilgroup,

4) taxonomy.

INTRODUCTION

Apres le stade qualificatif (toujours necessaire), lesetudes paleontologiques modernes requierent unequantification morphologique. En outre, le develop­pement recent des materiels informatiques et leurvulgarisation permet une utilisation quotidienne aulaboratoire et de passer ainsi de la morphometriemanuelle a l'analyse d'image informatisee.

En paleontologie l'analyse d'image peut etre effec­tuee a partir de deux categories d'images, selon deuxmethodologies. Elles peuvent en effet etre effectueesa partir :

- de photos (directement de macrofossiles, ouprises en microscopie - optique ou electronique -),

- de microscopes: en lumiere transmise (oureflechie, optique ou electronique, les informationssont alors bidimensionnelles); ou en lumiere reflechieoptique ou electronique; les informations sont alorsbidimensionnelles ou pseudo-tridimensionnelles maison peut dans tous les cas choisir les angles de vue.

Les objets sont analyses selon des techniquesconcernant les parties externes ou internes de l'image.Panni les premieres figurent les analyses de pores(Budai et al., 1980) ou les analyses a partir derayons X (Pecheux, 1989). Parmi les deuxiemesfigurent les analyses de contour (ex. analyse par« eigenshape» defini par P. Lohman, 1983; Gran­lund, 1986a).

La methode presentee ici utilise les principesinitialement decrits par P. Lohman en 1983 puisadaptes par Granlund et Hermelin (1984) et Gran­lund (1986a). Elle fut mise au point et installee lorsd'un sejour de 18 mois d'Anders Granlund aulaboratoire de Stratigraphie (Universite Pierre etMarie Curie), dans le cadre des accords de coope­ration entre le CNRS et le NFR et de l'ASP-Evolu­tion.

Les changements morphologiques observes sur unfossile sont lies a des fonctions forcantes de deuxtypes (Malmgren et al., 1983): in'ternes (d'ordreontogenique, evolutif-phylogenetique ou des varia­tions eco-phenotypiques) ou externes (resultant demigrations allopatriques, ou d'un particularismebiogeographique ou encore de variations eco-pheno­typiques). La taphonomie enfin intervient parfois demaniere selective sur divers specimens (compaction,deformations tectoniques ... ). Les interactions entreces deux groupes de facteurs sont possibles, ce quirend l'analyse des causes encore plus delicate.Neanmoins, en depit des difficultes d'interpretationdes variations de taille et de forme les etudes

DE WEVER, GRANLUND et CORDEY 217

entreprises dans ce domaine se sont averees fructueu­ses (Lohman, 1983; Malmgren et al., 1983; Gran­lund, 1986a, 1986b, 1988).

L'objectif de l'analyse d'image appliquee it lamicropaleontologie est de produire une descriptionmathematique du contour ou de fournir toute autredonnee morphologique discreminante. Les microfos­siles forment des groupes heterogenes au regard deleur contour (continu ou discontinu), de leur forme(globuleuse, decoupee... ), de leur structure (simple,complexe), de la nature de leur test (homogene,agglutine). Selon les facteurs recherches ou selon lesgroupes, diverses techniques doivent alors etreutilisees (Granlund, 1986a).

Par aiUeurs, les mesures les plus evidentes (lon­gueur, largeur... ) ne sont pas necessairement lesmeiUeures. En outre, eUes ne permettent pas toujoursde mettre en evidence des reactions morphologiquessubtiles aux variations de l'environnement. 11 est alorsnecessaire d'avoir recours it des caracteres morpholo­giques susceptibles de livrer de telles informations.

METHODE

Afin d'etre capable d'examiner les divers polymor­phismes en termes quantitatifs il est necessaire dedisposer des outils suivants :

1) une methode capable de quantifier le contour;

2) un programme informatique capable d'extraireles donnees necessaires it I'analyse;

3) une sortie graphique;

4) quelques techniques statistiques pour analyserces donnees.

La technique utili see ici pour traiter les change­ments moyens de contour est connue sous le nom de« eigenshape analysis», introduite par Lohman(1983), developpee par A. Granlund (1986) et miseau point dans notre laboratoire. EUe consiste itappliquer I'algorithme de Zahn et Roskies (1972)pour produire des paires de coordonnees it intervaUesreguliers autour d'un contour, debutant it quelquepoint homologue disponible, tels le tubercule d'un reild'Ostracode, I'epaulement existant it la jonctioncephalis-thorax chez les Radiolaires ... 11 s'agit d'unevariete de I'analyse des composantes principales enQ-mode.

L'approche au moyen de bornes homologues dela coque presente plusieurs avantages dont le prin­cipal est que les bornes peuvent etre selectionnees surle pourtour de la coque aussi bien que sur des pointslies it I'ornementation. Les donnees peuvent alors etre

traitees par morphometrie multivariee (Reyment etal., 1984; Reyment, 1988b).

En ce qui concerne l'analyse de la variabilite desformes la methode de I'eigenshape renforce lesindications livrees par les methodes standard deI'analyse multivariee (Reyment, 1988a).

Le principe de base est le calcul d'une formemoyenne d'une population fluctuant au gre de I'envi­ronnement. Ces fluctuations resultent generalementde reactions physiologiques de l'organisme it desstimuli de I'environnement qui se refletent dans laforme generale de la coque : ecophenotypie.

Afin de pouvoir compareI' les divers specimensentre eux il est donc indispensable de pouvoir etablirque les points de depart sont des points homologues(Bookstein et al., 1985). Ces points constituent labome initiale de la forme, ils doivent etre aisementreconnus sur chaque specimen digitalise. Les bornesinitiales, telles qu'elles furent definies par Booksteinet al., (1985) sont « a point, one in each form of asample, operationally defl:ned by some b1:0 logica Ihomology». Les bomes initiales sont en outreutilisees pour orienter les specimens. Pour la plupartdes techniques d'analyse, l'echelle des photographieset leur orientation sont considerees comme desdonnees complementaires, superposees au facteurforme. Si une orientation homogene est selectionneelors de la saisie, cette information devient inutile pourla suite.

Mode operato ire : Le contour de l'image dumicrofossile est digitalise en continu, en commen<;antpar le point homologue, sur une tablette (200 it500 points de coordonnees sont alors enregistres).Les bornes successives forment un train de polygo­nes. La succession des bornes peut alors soit Ptreanalysee selon le « truss network» (Bookstein et al.,1985), soit selon un calcul « cubic b-spline », creantainsi un contour calcule (estime) pour chaque forme.C'est cette demiere possibilite qui est utili see dansnotre analyse. A ce stade, il est possible de calculerla fonction phi de Zahn et Roskies (1972) puis les« eigenshapes » de Lohman (1983). C'est-it-dire quele train de bomes est d'abord traite pour obtenir100 segments, representant des parties pgales duperimetre. Dans un deuxieme temps s'effectue lecalcul des cent angles necessaires pour aller d'uneposition it une autre et contoure toute la forme. Cesseuls angles suffisent it definir la forme. Ce sont lesseuls utilises pour la suite des calculs (en radians).Cette technique d'enregistrement de la forme aI'avantage d'occuper tres peu d'espace memoire:100 valeurs seulement.

Calculs de la taille et de la forme: Le calcul dela taille foumit la surface de la forme analysee

218 ICULE, ANALYSE DE CONTOUR D'IMAGE

EiGENVALUES 'VARIANCEEl 10.4705 60E2 .8490 6E3 .4666 3

FIG. 1. - Presentation des valeurs obtenues (dimension, surface,forme, eigenvaleurs, indices de correlations).

Values recorded after digitalisation and treatment (side, surface,amplitude, eigenvalues, variance, eigenshape analysis on sha­

pes).

CORRELATION DES "EIGENSHAPES" AVEC LES FORMES OBSERVEESFORMEE TAILLE(mm') )EXPLIQUE CORRELATiONS

1 1.1297 69 .616 .260 -.3622 1.1476 69 .945.059.0033 1.1706 66 .645 -.366 -.0264 1.0544 94 .709 -.587 -.3195 1.0974 95 .975 -.032 .0736 .6669 68 .869.0'13.3557 .8958 94 .967.041. 0708 1.2188 93 .939 .227 -.0209 1.1272 82 .813 .332 -.236

10 .9432 89 .922.159.13511 .9635 95 .962 -.108 .12412 1.0576 91 .947 .110 -.03213 .9131 90 .914 -.239 .117

SORTIE DES VALEURS SUR XIPHA PESSAGNOI(fichiers •. OUT>

AMPLITUDE(RADIANS).5426.5426.6561.6226.5571.6015.5596.5919.6705.5741.6023.5975.5337

SURFACE(mm' )1. 12971.14761. 17061.05'141. 0974

.6669

.69581. 21661. 1272

.9432

.96351.0576

.9131

CHACUNE AVEC SEGMENTS = 100SURFACE AMPLITUDE1.0466 0.5666

COTE(en m)44.1445.0548.9445.0644.9641.4540.5447.6247.4441. 7643.2845.2640.23

NOMBRE DE FORMES = 13TAILLE MOYENNE: COTE

44.29

SPECIMEN N'123456769

10111213

(Fig. 1), en comptant le nombre de pixels inscritsdans le polygone ainsi delimite. Lorsqu'une calibra­tion a ete effectuee la surface en pixels est transfor­mee dans le systeme metrique (en micrometrescarres). Les tailles moyennes sont calculees (Fig. 1).

Le calcul de la forme est plus complexe que pourle cas precedent. La technique utilisee fait appel al'angle tangente de Bookstein (1978) et aux fonctionsphi de Zahn et Roskies (1972). Les calculs effectues,la forme calculee pour chaque specimen peut etrevisualisee (Fig. 2a) (et acceptee ou refusee s'ilapparalt qu'une erreur de digitalisation a ete com­mise). Pour l'ensemble des formes d'un echantillonla fonction de forme moyenne phi est alors calculeec'est-a-dire le modele representant l'assemblage(Fig. 2b).

Les calculs statistiques fournissent ensuite, pour lemodele de chaque echantillon : l'ecart type (= devia­tion standard), I'intervalle de confiance (a. 95 %),l'erreur standard (Fig. 3). L'analyse factorielle effec­tuee (Analyse des Composantes Principales) donneles valeurs des projections sur les axes de premier,deuxieme et troisieme ordre appeles respectivement« Eigenshape 1 », « Eigenshape 2» et « Eigens­hape 3 » et leur variance (Fig. 3 et 4). Les courbesphi peuvent etre visualisees afin d'etre analysees(determination de I'allometrie ou independance en­vers la croissance etc., Could, 1966; Cranlund,1986a) (Fig. 2a, b) de meme que les diagrammes dereport deux a deux de tous les facteurs (Fig. 4).

Veri~ble Averege S.dev 95% conf. S.Err n

Size 1.04661 0.11369 0.06811 0.03153 13

Amplitude 0.58863 0.04296 0.02573 0.01191 13

%Explained 0.90833 0.03792 0.02272 0.01052 13

1st Eigenshape 0.89424 0.07894 0.04729 0.02189 13

2nd Eigenshape -0.00781 0.26587 0.15927 0.07374 13

3rd Eigenshape -0.01055 0.20153 0.12073 0.05589 13

FIG. 3. - Resultats statistiques lies au modele extrait d'un echantillon.

Statistical results connected to the model extracted from one sample.

DE WEVER, GRA LU 0 et CORDEY

MMAlMMAKlAMKAMMlAAM.M.MM.MAM.MKMMlKMl•••MMM••_.MK.M.KK.M•••MMKKMMMKKAMMMKMKMMK.M

ICULE-4B FILE: xipha pessagnol FORME 8 (Date: 5 Novefthep, i988 (19:22»AAAKKMAP.KKAM.MMAMM.M.KJ.A.KKMMK.MMKKMAMMAKM.M.M.MKKM.AAAAAMKMMMMKMMM••MKKMMMAMK••

219

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0.00 1.57 3.n ~.;1 IRehuild function Rot: 90 deg

P~huild function Rot: 99 deg

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KMKKMMKKMMMM.MAK••K••MKKMKMKK••••K_M.K.KK••MK••MMMMMKKKMMMKM.MKMMKKKMM••••MKKMMK

ICULE-4B FILE: ~ipha Pfssagnoi FORME 5 (Date: 5 NoveMher, 1988 (19:16»K.MM••MA•••MKMM._K•••MK••MK __ M. __ M.M••••KA.K•••••KK•••KM••M••MMKKM.MMM.MKKKMKKMM

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l· ~ Phi functions FOi"M: 1 of 1 IIS .001 T i ,.i 0.00 1.57 ~ 1~ ~.;1! ,

FIG. 2. - Specimens de Xipha pessagnoi reconstitues (tels qu'ils apparaissent a l'ecran). La partie gauche presente la courbe de fonction<p, la partie droite la forme reconstruite.

a) forme reconstituee d'un specimen analyse.b) modele calcule. Le modele peut etre retenu comme representatif de I'assemblage.

RebuiLd specimens of Xipha pessagnoi (as they are dispLayed on screen). Left part shows the lpfunction, right part the rebuiLd shape).a) rebuiLd shape of a measured specimen

b) caLcuLated pattern. This modeL can be considered as representative of the assembLage,

220 ICULE, A ALYSE DE CONTOUR D'IMAGE

El GlriSHaPE 2

i1

i2

l;w-' iI I

I -! ~i z. ,!~I j, i

I ~~t, P ..1-:---------------~-----...:....--------I ., -~I iI 1l~, 1J .

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1[1 ; . o,J~__r____;____r-r___r_1--.-----,.-;---;---r---r--,----r---r--.,ir-r--r--r--t___0 ._f,0 '),_7?_, [IGEt~HA}tE" 1 0_.3_3 _

AMPLITUDE

iZ

If. .2::j! ji

is .531I ~i !I ~

I 1I 1I~,p~I ,

! 1! ~I I: i!; ,20+!-...---~--,...----.----.-~--;--..,---:-~--;--;---,--.-....--____;-___r___;___t)~_;._!._.... :_. ::_''_:;::_' f. D:PLHn~ 0._9_~ --1

Fie. 4. - Divers diagrammes de report des donnees :a) deux axes principaux de l'analyse factorielle (ACP) : « eigenshape 1 » et « eigenshape 2 ». Ce diagramme montre que les specimens

5 et 7 sont les plus representatifs de I'ensemble.b) le diagramme Forme (= amplitude de la fonction) et « % explained» revele que les formes 5 ou 11 sont les plus representatives.De ces deux diagrammes resulte que la forme 5 est la plus representative de I'assemblage (tant pour El/E2 que pour le « % explique »).

La forme 5, la plus proche du modele, pourrait etre consideree comme topotype.

Various diagram plots with results:a) two main axis of the factorial analysis (peA): "Eigenshape 1" and "Eigenshape 2". This plot reveal that specimens 5 and 7 may

be considered as representative of the assemblage.b) plot form (= amplitude of the qJ function) vs. % explained. This diagram shows that specimens 5 and 11 are representative. Thecombination of the two diagrams lead to consider form 5 as the best representative for this assemblage. Form 5 could be considered

as a topotype (the best fit form pattern).

DE WEVER, GRANLUND et CORDEY 221

MATERIEL

Le materiel utilise (Fig. 6) comprend: (a) unmicro-ordinateur (PC ou AT) ayant 512 ko dememoire vive minimum, utilisant le DOS 3.1 (ouversions superieures), un disque dur (10 ou 20 Mo)et une interface serie (RS232C) ou parallele pour lesentrees-sorties, (b) une imprimante (matricielle oulaser) ou une table tra<;ante et (c) une tablette itdigitaliser (format A4 minimum).

.LOGICIEL

Le programme est constitue d'un ensemble delogiciels de sources diverses :

1) les logiciels de digitalisation :Il s'agit de logiciels disponibles dans le commerce

(VIDSTUFF pour l'utilisation d'une camera videoavec la carte de digitalisation VAN GOGH par ex.;ou ICULE pour l'utilisation d'une tablette de digitali­sation de type DI GIPAD (GTCO Corp.). Nous nenous y attarderons pas;

2) les logiciels de saisie des donnees et de traite­ments statistiques (lCULE 2 et 3);

3) les logiciels d'edition pour presentation desresultats (lCULE 4 cl 7, ICUSTRAT). L'ensemble desprogrammes constituant le corps de ICULE sontoriginaux, ils ont ete ecrits par l'un de nous (A.G.),ils sont en langage turbo-Pascal et Fortran.

APPLICATIONS

La methode concerne le contour d'objets, elle nes'applique donc qu'it des fossiles, ou parties defossiles, dont le contour est significatif (les Serpules,les Ostreides sont par exemple it exclure) et depourvude details qui perturbent le signal « forme generale »ou qui obligent it une precision extreme des anglesde vues. Il est cependant parfois possible de contour­ner cette difficulte en ne digitalisant que la formegenerale, it l'exclusion des details (comme ce fut faitpour les tubercules de gyrogonites de characees,etude en cours).

L'analyse est basee sur des calculs statistiques. Ilconvient donc, afin que les resultats soient significa­tifs, de disposer d'un nombre minimum d'objetsanalyses. Cependant, ce systeme peut etre utilise it

diverses fins selon la quantite de materiel analysabledisponible :

1) il y a peu de specimens par echantillon et peude niveaux par coupe: le systeme peut alors etreutilise a) pour definir une reference morphologiqueobjective (le modele, Oll forme moyenne) : un topo­type, voire un holotype ou ses paratypes, b) pourquantifier les morphotypes, c) pour creer une basede donnees quantifiee des morphotypes;

2) il y a beaucoup de specimens par echantillon(30, 50 ou plus) et plusieurs niveaux par coupe; lesysteme peut alors etre utilise, outre les exemplespresentes ci-dessus, pour l'analyse statistique com­plete.

L'analyse d'image presentee ici peut etre appliqueedans quatre buts au moins :

1) etude du paleoenvironnement en comparant lesparametres quantifies morphologiques avec d'autresvariables liees au paleoenvironnement (donneesgeochimiques, sedimentologiques... ) ou avec d'autrestaxa associes (du meme groupe paleontologique oud'autres groupes);

2) etude morpho-evolutive: variete morphologi­que dans le meme echantillon (distinction d'un seulgroupe ou de plusieurs groupes), ou variations entredivers echantillons et quantification du taux d'evolu­tion (specifique ou phylogenetique) (Corfield etGranlund, 1988), etablir les liaisons entre variationde la taille et variation de la forme, definir desanageneses ou cladogeneses;

3) etude biostratigraphique: par l'etablissementde correlations basees sur des variations morphologi­ques de detail ou sur des parametres physiques (telle taux de sedimentation) ou correlations entre sitesbasees sur des formes moyennes par echantillon(application au logging, Reyment, 1988b);

4) etude taxonomique enfin : par l'etablissementde base de donnees quantifiees d'images en relationavec divers parametres tels l'epoque, le lieu...

L'illustration presentee ici est effectuee it partird'une espece de radiolaire triasique du Canada:Xipha passagnoi (NAKASEKO et NISHIMURA). Cetteanalyse (Fig. 1 et 2) conduit it proposer un specimen« moyen» que l'on peut aussi appeler « formeideale» pour l'echantillonnage effectue ou encore« modele » de l'echantillonnage, dont les caracteristi­ques statistiques sont bien determinees. A partir dece modele un specimen reel peut etre selectionnepour representer l'echantillonnage (le plus proche dumodele) (Fig. 4 et 5). Ce specimen, selectionne surdes criteres objectifs de forme, peut etre choisicomme type de l'echantillonnage (topotype, ecotype,holotype si l'espece est nouvelle... ).

13

3

91

4

FI LE: analyse sur Xipho pessoqnoi

0,14

0,36

0,59

0,82-

EIGENSHAPE 2

~:,:,~O'51- 0 ,77

tOO+-r---r=___-.---.-----r-----r--~~

DE WEVER, GRA LU D et CORDEY 223

CONCLUSION

L'approche traditionnelle en morphometrieconduisait les paleontologistes a passer beaucoup detemps a la collecte de donnees lors de la mesure desspecimens. Par consequent, il devenait necessaire detrouver un systeme qui reduise ce temps de collectetout en augmentant, si possible, la precision et lenombre d'individus mesures. L'un des objectifsmNhodologiques de la recherche en paleontologie estle developpement de systemes de collecte, de stoc­kage, de gestion et de recherche de donnees sur lesindividus.

Les resultats obtenus par ce type d'analyse ontdeja conduit a des resultats sur le paleoenvironne­ment tertiaire (Granlund 1984, 1986b) ou se mon­trent prometteurs pour des etudes de genetiquequantitative (Reyment, 1988a, b).

Le systeme presente ici est simple et aise a utiliser;les donnees, peu nombreuses pour chaque forme,n'occupent pas une place memoire tres importante etsont donc raisonnablement stockables. Outre lesapplications possibles envisagees plus haut, il pourraitNre connecte avec une base de donnees biostratigra­phique (tel le logiciel BIOSTRAT developpe parVrielynck (1989), Vrielynck et Granlund (1989) etVrielynck et al., (1988) ou avec une base de donneespaleontologiques (tel le systeme GESPAL IX deve-

DIGITALlSATION

o B JET

B

[J

E

A

Interpr~tation

Microscope

electronique

Tabletfe Cldigitaliser

CameraVideo

Photo Microscope

photonique

modelisation

Mf!thode d 'analyse d'image

(Eigenshape R. X)

Base de donneesIMAGIX

o

Fie. 6. - Systeme d'analyse d'image utilisea) organigramme, b) materiel

Image analysis systema) organigram, b) material

FIG. 5. - Diagramme E l/E2 et report des photographies correspondantes montrant les diverses formes et leur position relative surle diagramme permettant de mieux visualiser les variations.

Le diagramme E 1/E2 resultat de l'analyse des 13 specimens montre une bonne homogeneite, comme en temoigne la disposition regulierele long d'une courbe parabolo"ide.

£1/£2 diagram with corresponding diagram with photographs underlying the shapes and their position on diagram.

224 ICULE, ANALYSE DE CONTOUR D'IMAGE

REMERCIEMENTS

Fie. 7. - Organigramme d'un systeme paleontologique integre.

Organigram of an integrated system for palaeontology.

Ce travail a beneficie du soutien financier duCNRS-INSU (URA 1315, ASP-Evolution et GDR 88)et du Naturvetenskapliga Forskningsradet (Suede)dans le cadre des accords d'echanges CNRS-NFR.Nous remercions S. Crasquin (CNRS-UPMC, Paris),J. Dercourt (UPMC, Paris), et R. Reyment (UniversiteUppsala, Suede) pour leur lecture critique dumanuscrit.

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loppe par Vrielynck (1989) elles-memes connecteesavec une base de donnees bibliographique (telBIBLIOTIX developpe par Granlund et De Wever,1988).

Un developpement ulterieur integrera des imagescompletes (ex. systeme WELIM (R) developpe parWELECT). Il permettra alors de s'acheminer vers unsysteme paleontologique integre (Fig. 7) conduisanta une paleontologie plus moderne, objective carexhaustive et quantifiee.

L'utilisation de l'analyse d'image comme moyenpour retrouver des informations micropaleontologi­ques quantifiees, represente un nouvel outil qui ouvreles portes aux modelisations mathematiques et unrenouveau pour les enregistrements micropaleontolo­giques.

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