Modèle déformables pour la segmentation et le suivi en imagerie 2D et 3D PDF Download
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Author: Julien Mille
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Languages : fr
Pages : 251
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Book Description
Les modèles déformables tels que les contours actifs sont des outils généraux et puissants pour la segmentation, en permettant notamment l'adjonction de contraintes et de connaissances a priori sur les objets à segmenter. Un modèle déformable est une structure géométrique déformée à l'aide d'une méthode d'évolution afin de s'ajuster aux frontières des objets recherchés. La segmentation est formulée comme un problèpmme d'optimisation, le but étant de déterminer la courbe ou la surface minimisant une fonction objectif (une énergie) composée de termes internes relatifs à la régularité géométrique du modèle et de termes externes qui mettent en relation le modèlle et l'image. Dans cette thèse, nous développons un modèle de contour actif pour la segmentation 2D et un modèle de surface active pour la segmentation 3D, ces deux modèles étant basés sur un formalisme unifié. Nous généralisons également le modèle de surface au problème de segmentation et suivi 3D+T. Nous proposons un ensemble d'amélioration de l'algorithme glouton, une méthode de minimisation numérique de la fonctionnelle d'énergie. Nous développons un nouveau terme externe basé région, que nous appelons énergie de région en bande étroite. Ce terme combine des caractéristiques locales et globales des structures d'intérêts et présente des avantages tant au niveau calculatoire qu'au niveau de la cohérence par rapport aux données.
Author: Julien Mille
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Languages : fr
Pages : 251
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Les modèles déformables tels que les contours actifs sont des outils généraux et puissants pour la segmentation, en permettant notamment l'adjonction de contraintes et de connaissances a priori sur les objets à segmenter. Un modèle déformable est une structure géométrique déformée à l'aide d'une méthode d'évolution afin de s'ajuster aux frontières des objets recherchés. La segmentation est formulée comme un problèpmme d'optimisation, le but étant de déterminer la courbe ou la surface minimisant une fonction objectif (une énergie) composée de termes internes relatifs à la régularité géométrique du modèle et de termes externes qui mettent en relation le modèlle et l'image. Dans cette thèse, nous développons un modèle de contour actif pour la segmentation 2D et un modèle de surface active pour la segmentation 3D, ces deux modèles étant basés sur un formalisme unifié. Nous généralisons également le modèle de surface au problème de segmentation et suivi 3D+T. Nous proposons un ensemble d'amélioration de l'algorithme glouton, une méthode de minimisation numérique de la fonctionnelle d'énergie. Nous développons un nouveau terme externe basé région, que nous appelons énergie de région en bande étroite. Ce terme combine des caractéristiques locales et globales des structures d'intérêts et présente des avantages tant au niveau calculatoire qu'au niveau de la cohérence par rapport aux données.
Author: Nicolas Rougon
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Languages : fr
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NOUS ADOPTONS D'ABORD UN POINT DE VUE DESCRIPTIF ET PRESENTONS UNE ETUDE THEORIQUE DE LA CINEMATIQUE DES VARIETES DEFORMABLES NON-SINGULIERES DE CODIMENSION 1, DANS LE CAS OU LEUR EVOLUTION LOCALE INSTANTANEE SUIT UNE DYNAMIQUE DU 1#E#R ORDRE. CETTE ETUDE PERMET DE PRECISER LES PHENOMENES COMPLEXES AFFECTANT LEURS PROPRIETES DIFFERENTIELLES ET INTEGRALES LORS D'UNE DEFORMATION. UN RESULTAT IMPORTANT RESIDE DANS L'IDENTIFICATION DE PROCESSUS DU TYPE REACTION-DIFFUSION-PROPAGATION REGISSANT L'EVOLUTION DES ELEMENTS DE COURBURE. DANS UN DEUXIEME TEMPS, L'ANALYSE DES DEFORMATIONS EST APPREHENDEE D'UN POINT DE VUE GLOBAL COMME UN PROBLEME DE SEGMENTATION. NOUS NOUS PLACONS DANS UN CADRE DETERMINISTE CONTINU ET ADOPTONS UNE APPROCHE REGULARISANTE NON-PARAMETRIQUE DE TYPE SNAKE. UN MODELE MULTIDIMENSIONNEL DEFORMABLE, DENOMME STABILISATEUR MEMBRANE/PLAQUE-MINCE SOUS PRESSION OU G-SNAKE, EST ELABORE ET CARACTERISE ANALYTIQUEMENT. DANS LE CAS DE SEQUENCES 2D OU D'IMAGES 3D FORMEES DE COUPES PARALLELES, UN MODELE DE G-SNAKES 2D COUPLES PERMETTANT DE RESPECTER LA GEOMETRIE INTRINSEQUE DES DONNEES EST EGALEMENT DEVELOPPE. AFIN D'ETENDRE LE CHAMP D'APPLICATION DES G-SNAKES A L'IMAGERIE TRES BRUITEE, UNE COOPERATION ENTRE MODELES DEFORMABLES ET PROCESSUS REGIONAUX DE FILTRAGE EST INTRODUITE. NOUS ELABORONS AINSI LE CONCEPT DE MARQUEUR DEFORMABLE POUR LA SEGMENTATION, CENTRE AUTOUR DE LA NOTION DE PROCESSUS D'INTERACTION ENTRE MODELE DEFORMABLE ET DONNEES IMAGES. EXPLOITANT LES TECHNIQUES DE MARQUAGE MORPHOLOGIQUE CONTROLE ISSUES DE LA MORPHOLOGIE MATHEMATIQUE, NOUS PROPOSONS UN PROCESSUS D'INTERACTION SPECIFIQUE FONDE SUR LA RECONSTRUCTION NUMERIQUE GEODESIQUE AINSI QUE DES STRATEGIES D'INITIALISATION AUTOMATIQUE. AFIN D'ACCROITRE LA PRECISION DES SEGMENTATIONS, NOUS GENERALISONS LE MODELE DE G-SNAKE SOUS LA FORME D'UN MODELE ADAPTIF INVARIANT PAR TRANSFORMATION RIGIDE. CE MODELE REPOSE SUR L'UTILISATION DE CONTRAINTES REGULARISANTES ORIENTEES PERMETTANT DE RELIER LES PROPRIETES DIFFERENTIELLES DE L'INTERFACE DEFORMABLE A CELLES DE LA SURFACE D'INTENSITE. NOUS ETABLISSONS LA CANONICITE DE CES CONTRAINTES, ET DEMONTRONS QU'ELLES AUTORISENT LA PRISE EN COMPTE DE DISCONTINUITES DE POSITION ET D'ORIENTATION. CES DIFFERENTES MODELISATIONS ONT ETE APPLIQUEES A LA SEGMENTATION ET AU SUIVI GLOBAL DE STRUCTURES ANATOMIQUES DEFORMABLES DANS DES IMAGES BIOMEDICALES ISSUES DE MODALITES DIVERSES EN VUE DE LEUR ETUDE FONCTIONNELLE QUANTITATIVE
Author: Ali Sebbahi
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Languages : fr
Pages : 0
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Author: JOHAN.. MONTAGNAT
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Languages : fr
Pages : 300
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DANS CETTE THESE, NOUS NOUS INTERESSONS A L'UTILISATION DES MODELES DEFORMABLES SURFACIQUES POUR LA SEGMENTATION D'IMAGES 3D ET 4D. DANS UN PREMIER TEMPS, NOUS NOUS SOMMES ATTACHES A CONTRAINDRE L'ESPACE DES DEFORMATIONS ADMISSIBLES DU MODELE AFIN DE RENDRE LE PROCESSUS DE DEFORMATION PLUS FIABLE. NOUS AVONS UTILISE LE FORMALISME DES MAILLAGES SIMPLEXES POUR EXPRIMER DES CONTRAINTES REGULARISANTES DE LA SURFACE. NOUS AVONS DEVELOPPE UN PROCESSUS EVOLUTIF DE DEFORMATION COMBINANT UNE TRANSFORMATION GLOBALE AYANT PEU DE DEGRES DE LIBERTE ET UN CHAMP DE DEFORMATIONS LOCALES. IL PERMET DE CONTROLER LE NOMBRE DE DEGRES DE LIBERTE OFFERTS AU MODELE SURFACIQUE DE MANIERE SIMPLE ET EFFICACE. NOUS AVONS EGALEMENT CHERCHE A ENRICHIR LA CONNAISSANCE A PRIORI DES DONNEES APPORTEE PAR LE MODELE. NOUS UTILISONS DES CONTRAINTES DE FORME POUR FACILITER LA SEGMENTATION DES STRUCTURES A RECONSTRUIRE, NOTAMMENT DANS LES ZONES OU LES DONNEES DE L'IMAGE SONT BRUITEES OU LACUNAIRES. NOUS NOUS SOMMES EGALEMENT INTERESSES A LA CONVERGENCE FORMELLE DU PROCESSUS DE DEFORMATION. NOUS AVONS DEVELOPPE UN ALGORITHME DE CHANGEMENT DE TOPOLOGIE DES MODELES DISCRETS QUE NOUS AVONS COMPARE A L'APPROCHE PAR COURBES DE NIVEAUX. DANS UN DEUXIEME TEMPS, NOUS NOUS SOMMES INTERESSES A LA DEFINITION DU TERME D'ATTACHE AUX DONNEES POUR DIFFERENTS TYPES D'IMAGES 3D. NOUS AVONS ENVISAGE PLUSIEURS GEOMETRIES RENCONTREES DANS LES IMAGES MEDICALES. NOUS AVONS ETUDIE L'APPORT D'UNE INFORMATION SUR LES REGIONS OU SUR LA DISTRIBUTION DES NIVEAUX DE GRIS DE L'IMAGE POUR LA DEFORMATION OU LE RECALAGE MULTIMODAL D'UN MODELE. FINALEMENT, NOUS NOUS SOMMES INTERESSES A LA SEGMENTATION DE SEQUENCES TEMPORELLES D'IMAGES CARDIAQUES 2D OU 3D. LA PRISE EN COMPTE DE L'INFORMATION TEMPORELLE PERMET D'INTRODUIRE DE NOUVELLES CONTRAINTES DE DEFORMATIONS. NOUS AVONS MIS NOS METHODES EN PRATIQUE AVEC LA SEGMENTATION D'IMAGES OU DES SEQUENCES D'IMAGES CARDIAQUES PROVENANT DE DIFFERENTES MODALITES D'ACQUISITION.
Author: Isaac Cohen
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Languages : fr
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LA SEGMENTATION D'IMAGES A L'AIDE DES MODELES DEFORMABLES PERMET D'IMPOSER DES CONTRAINTES GLOBALES AUX CONTOURS DETECTES. LA RESOLUTION DES EQUATIONS AUX DERIVEES PARTIELLES CARACTERISANT LES COURBES ET LES SURFACES DEFORMABLES EST FAITE A L'AIDE D'UNE METHODE D'ELEMENTS FINIS CONFORMES. CETTE METHODE PLUS ELABOREE, PERMET UNE DETECTION DES POINTS DE CONTOUR 2-D ET 3-D PLUS PRECISE ET UNE REDUCTION DE LA COMPLEXITE ALGORITHMIQUE PAR RAPPORT A LA METHODE DES DIFFERENCES FINIES. LE MODELE DE COURBES DEFORMABLES A PERMIS D'ETABLIR UNE PREMIERE SEGMENTATION D'IMAGES 3-D AINSI QU'UN SUIVI DE STRUCTURES DANS DES IMAGES SPATIO-TEMPORELLES. CE SUIVI GLOBAL A ETE COMPLETE PAR UN SUIVI PONCTUEL DES CONTOURS A L'AIDE D'UNE DESCRIPTION EXPLICITE DE LA MISE EN CORRESPONDANCE BASEE SUR LES CARACTERISTIQUES GEOMETRIQUES DE LA COURBE ET LA REGULARITE DU CHAMP DE DEPLACEMENT. NOUS PROPOSONS EGALEMENT UNE METHODE DE DETERMINATION DES PARAMETRES DE REGULARISATION A PARTIR DE LA GEOMETRIE DE LA SURFACE (OU DE LA COURBE) ET DES DONNEES. CETTE METHODE PERMET D'IMPOSER IMPLICITEMENT DES DISCONTINUITES DE POSITION ET DE TANGENTE AUX MODELES DEFORMABLES 2-D ET 3-D. L'ENSEMBLE DES MODELES PROPOSES EST ILLUSTRE PAR DES EXPERIMENTATIONS SUR DES IMAGES SYNTHETIQUES ET MEDICALES
Author: Sébastien Valette
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Languages : fr
Pages : 155
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Ce travail porte sur le développement de méthodes de traitement d'images à l'aide de maillages. Dans une première partie, nous proposons un nouveau support théorique et un algorithme pour l'analyse multirésolution des surfaces des objets 3D triangulés. Cette approche généralise la décomposition en ondelettes des maillages surfaciques, proposée par Lounsbery, dont la formulation initiale restreint son utilisation aux maillages régulièrement subdivisés. L'extension du domaine d'application de la méthode nécessite la prise en compte d'une subdivision non régulière, permettant l'analyse multirésolution de maillages quelconques par résolution d'un problème inverse. Nous démontrons également l'efficacité de notre approche pour la compression sans perte des maillages surfaciques. La deuxième partie traite de la segmentation et du suivi des objets dans les séquences vidéo 2D+t. Nous proposons un nouvel algorithme de maillage actif qui place les arêtes du maillage sur les discontinuités de mouvement. Le mouvement intérieur à chaque cellule est estimé par mise en compétition des estimations avant et arrière. Cette approche permet le déplacement des noeuds du maillage sans avoir à remailler les zones occultées ou découvertes. Une contrainte spatiale permet une meilleure déformation du maillage dans les régions homogènes. Une deuxième contrainte, de régularisation temporelle, assure la stabilité de l'évolution de la segmentation. La troisième apporte une conclusion au mémoire et ouvre des perspectives sur la représentation des objets vidéo représentés par des maillages, à l'aide d'une adaptation de l'algorithme de décomposition des maillages surfaciques 3D sur une base d'ondelettes.
Author: Charles Kervrann
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Languages : fr
Pages : 0
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Author: MUSTAPHA.. SADKI
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Languages : fr
Pages : 182
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CETTE THESE PROPOSE UNE METHODOLOGIE ET DES ALGORITHMES DE DETECTION ET DE SEGMENTATION D'OBJETS D'INTERET PAR CLASSIFICATION AUTOMATIQUE DES PIXELS ET OPTIMISATION SOUS CONTRAINTES GEOMETRIQUES DE CONTOURS DEFORMABLES, QUI ONT ETE APPLIQUES AVEC SUCCES A LA DETECTION D'ANOMALIES EN IMAGERIE MAMMOGRAPHIQUE, A L'EXTRACTION AUTOMATIQUE DE STENOSES DANS DES IMAGES TOMODENSITOMETRIQUES 3D ET A L'EXTRACTION DE FRANGES DANS DES IMAGES DE MOIRE INVERSE POUR LA SAISIE DE FORMES 3D DANS LE DOMAINE DE LA METROLOGIE. DU POINT DE VUE DE L'ANALYSE D'IMAGES, L'OBJECTIF EST DE MONTRER QU'IL EST POSSIBLE DE RESOUDRE CES PROBLEMES DE VISION PAR ORDINATEUR, SANS INTRODUIRE DE CONSIDERATIONS AVANCEES OU DE CONNAISSANCES SPECIFIQUES DU DOMAINE D'APPLICATION CONSIDERE, AUSSI BIEN DANS LE CAS DE LA MAMMOGRAPHIE ET DE LA TOMODENSITOMETRIQUE QUE DANS CELUI DE LA SAISIE DE FORMES 3D PAR MOIRE, EN LES TRAITANT COMME DES PROBLEMES DE PERCEPTION VISUELLE HUMAINE SIMULABLES PAR DES ALGORITHMES DE TRAITEMENT D'IMAGES ET D'ANALYSE DE DONNEES MULTIDIMENSIONNELLES. C'EST GRACE A CETTE PROPRIETE D'INDEPENDANCE PAR RAPPORT AU DOMAINE D'APPLICATION QUE LES ALGORITHMES PRESENTES DANS CETTE THESE ONT ETE UTILISES AVEC SUCCES AUSSI BIEN EN IMAGERIE MAMMOGRAPHIQUE, QU'EN TOMODENSITOMETRIQUE 3D PAR SCANNER X OU EN METROLOGIE DE FORMES 3D PAR ANALYSE D'IMAGES DE MOIRE INVERSE.
Author: Marie-Claire Taine
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Languages : fr
Pages : 0
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Author: Eric Bittar
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Languages : fr
Pages : 157
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Les progrès des dispositifs d'imagerie médicale permettent l'obtention d'images volumiques, qui contiennent une grande quantité d'information. Une approche efficace de traitement de ces images consiste à utiliser la connaissance a priori de la forme des objets à analyser, et à employer des méthodes intrinsèquement tridimensionnelles. Les modèles déformables répondent à ces deux critères. Nous proposons de formaliser les modèles déformables et leur évolution dans une image dite de données, en distinguant cinq composantes : caractéristiques de liaison, représentation géométrique, déformation, déformabilité, et contrôle. Nous décrivons trois modèles déformables. Nous employons le modèle surfacique des delta-snakes pour reconstruire des objets à partir de points répartis sur leur surface. Nous approximons cette surface par une carte de distance octree-spline. Nous avons mis au point des outils interactifs pour compléter des données manquantes ou déformer directement la surface. Nous proposons ensuite pour ce même type d'application un modèle implicite à base de primitives générant un champ potentiel local. Les primitives sont placées interactivement, ou automatiquement sélectionnées dans l'axe médian discret des données. L'optimisation des paramètres des primitives mène à une représentation compacte des objets. Nous reconstruisons par ces deux modèles des objets numérisés par des capteurs de distance ou segmentés dans des images volumiques. Notre dernier modèle est volumique. Sa déformation hiérarchique par un octree-spline minimise la distance généralisée entre ses caractéristiques et celles des données, sous le contrôle de l'algorithme de Levenberg-Marquardt, et dans les limites imposées par une fonction de régularisation. Nous avons établi un algorithme de calcul de distance généralisée itérée dans un arbre k-d. Nous appliquons ce modèle à la segmentation d'images volumiques. D'autres types d'applications ont également été réalisées.
