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Book Segmentation et recalage d images   applications a l imagerie cardiaque

Download or read book Segmentation et recalage d images applications a l imagerie cardiaque written by Raoelina Haja Rakotobe and published by . This book was released on 1996 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:

Book Segmentation et recalage d images cardiaques

Download or read book Segmentation et recalage d images cardiaques written by Stéphane Sanchez and published by . This book was released on 2003 with total page 240 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le domaine de notre recherche concerne l'aide au diagnostic des maladies cardiovasculaires par l'exploitation simultanée de la tomoscintigraphie et de la coronarographie. La restitution des résultats se fait sous forme d' une représentation 2D (superposition de l'information de perfusion fournie par la tomoscintigraphie sur la coronarographie) et 3D (reconstruction des artères coronaires à la surface du volume de tomoscintigraphie). La superposition nécessite l'extraction de structures homologues communes aux deux images, à savoir, le contour du coeur visible en tomoscintigraphie et en fin de séquence de coronarographie. Pour cette dernière modalité, l'extraction du muscle cardiaque est réalisée par une technique de contours actifs. Le contour homologue de tomoscintigraphie est extrait par seuillage à partir de la reconstruction 3D des coupes. Une procédure de recalage, fondée sur le chamfer matching 3-4, permet ensuite de positionner les deux contours dans un même référentiel. L'application de la méthode de recalage sur une base de données révèle des résultats satisfaisants pour des cas pathologiques très différents. La précision du recalage a été estimée de l' ordre de la taille d'une arête d'un voxel de tomoscintigraphie, soit, d'un demi-centimètre.

Book Int  ration du mod  le du signal IRM pour la correction du mouvement et segmentation d images automatis  e

Download or read book Int ration du mod le du signal IRM pour la correction du mouvement et segmentation d images automatis e written by Aurelie Emilien and published by . This book was released on 2014 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les travaux présentés dans ce manuscrit s'inscrivent dans un projet de thermométrie cardiaque par IRM. L'objectif de cette approche est de monitorer en temps réel le traitement des arythmies cardiaques par ablation thermique. Dans la chaine de traitement utilisée, des méthodes de recalage d'images doivent être implémentées afin d'assurer un suivi exploitable de l'ablation. En effet, les mouvements des différents organes localisés dans la (les) coupe(s) d'imagerie ont un impact sur la précision de la thermométrie IRM. Les méthodes d'estimation de mouvement doivent cependant être robustes aux différents artefacts (faible SNR, flux sanguin dans les cavités cardiaques, etc.) et utilisables en pseudo temps réel (10 images/seconde). Les travaux présentés dans ce manuscrit se concentrent sur la robustesse des méthodes de recalage d'images. Tout d'abord, le bruit inhérent aux images IRM a été intégré à l'estimation de mouvement. Ceci permet de pondérer localement les voxels de l'image dans le calcul du déplacement. Ensuite, une annulation numérique du signal chaotique du sang à l'intérieur du ventricule gauche est proposée via une segmentation semi-automatique de celuici à base de modèle déformable. Un nouveau terme, issu de la probabilité d'appartenir à ce ventricule, a été ajouté dans l'algorithme de contour actif. Les méthodes proposées apportent une amélioration de la qualité de l'estimation du mouvement. Elles sont adaptées à la chaine de traitement de thermométrie afin de les rendre automatiques dans la phase d'ablation thermique de la procédure. De plus, ces méthodes répondent aux contraintes de temps réel de la thermométrie IRM.

Book Segmentation et mise en correspondance en imagerie cardiaque multimodale conduites par un mod  le anatomique bi cavit  s du coeur

Download or read book Segmentation et mise en correspondance en imagerie cardiaque multimodale conduites par un mod le anatomique bi cavit s du coeur written by Quoc Cuong Pham and published by . This book was released on 2002 with total page 148 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'imagerie cardiaque multimodale permet d'appréhender l'anatomie et les différents aspects fonctionnels du coeur, avec une précision croissante. Cette connaissance est essentielle dans le cadre de l'étude des pathologies ischémiques. Nous nous intéressons en premier lieu à l'extraction automatique de l'anatomie cardiaque à partir d'images par résonance magnétique. Notre approche de segmentation s'appuie sur l'utilisation d'un gabarit déformable élastique composé d'un modèle topologique et géométrique volumique des deux ventricules du coeur et d'un modèle mécanique de déformation élastique. Le gabarit déformable évolue sous l'action d'un champ de forces issu de l'image. Un modèle physique de régularisation des interfaces du modèle proposé. Nous montrons ensuite que la prise en compte de la non-linéarité géométrique consistant à déplacer le domaine de manière incrémentale, et l'introduction d'une contrainte de champ nul dans l'algorithme de minimisation permettent d'améliorer significativement la converence du modèle. les performances de ces méthodes sont illustrées sur des cas de simulation et sur 10 cas cliniques. Dans une seconde partie, nous nous attaquons au problème de la mise en correspondance d'images cardiaques multimodalité. Une méthode de recalage affine modèle/image basée sur un critère à optimiser à la fois géométrique et iconique est présentée. Cette technique est utilisée efficacement comme initiation du modèle déformable pour la segmentation. Enfin, nous présentons une stratégie de mise en correspondance de données cardiaques permettant de combiner des informations de morphologie (imagerie par résonance magnétique), de métabolisme (tomographie par émission de positions) et d'activité électromagnétique (magnétocardiographie), et d'obtenir des modèles 3-D anatomo-fonctionnels individualisés du coeur. De tels outils pourront être exploités avantageusement en recherche clinique pour l'évaluation de l'état fonctionnel du myocarde ischémique.

Book Segmentation par contours actifs en imagerie m  dicale dynamique

Download or read book Segmentation par contours actifs en imagerie m dicale dynamique written by Éric Debreuve and published by . This book was released on 2000 with total page 132 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: En imagerie d'émission, la médecine nucléaire fournit une information fonctionnelle sur l'organe étudié. En imagerie de transmission, elle fournit une information anatomique, destinée par exemple à corriger certains facteurs de dégradation des images d'émission. Qu'il s'agisse d'une image d'émission ou de transmission, il est utile de savoir extraire de façon automatique ou semi-automatique les éléments pertinents : le ou les organes d'intérêt et le pourtour du patient lorsque le champ d'acquisition est large. Voilà le but des méthodes de segmentation. Nous avons développé deux méthodes de segmentation par contours actifs, le point crucial étant la définition de leur vitesse d'évolution. Elles ont été mises en oeuvre par les ensembles de niveaux. En premier lieu, nous nous sommes intéressés à l'imagerie statique de transmission de la cage thoracique. La vitesse d'évolution, définie heuristiquement, fait directement intervenir les projections acquises. La carte de transmission segmentée, obtenue ainsi sans reconstruction, doit servir à améliorer la correction de l'atténuation photonique subie par les images cardiaques d'émission. Puis nous avons étudié la segmentation des séquences cardiaques -d'émission- synchronisées par électrocardiogramme. La méthode de segmentation spatio-temporelle développée résulte de la minimisation d'un critère variationnel exploitant d'un bloc l'ensemble de la séquence. La segmentation obtenue doit servir au calcul de paramètres physiologiques. Nous l'avons illustré en calculant la fraction d'éjection. Pour terminer, nous avons exploité les propriétés des ensembles de niveaux afin de développer une méthode géométrique de recalage, non rigide et non paramétrique. Nous l'avons appliquée à la compensation cinétique des images des séquences cardiaques synchronisées. (...)

Book Segmentation interactive d images cardiaques dynamiques

Download or read book Segmentation interactive d images cardiaques dynamiques written by Kevin Bianchi and published by . This book was released on 2014 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La thèse porte sur la segmentation spatio-temporelle et interactive d'images cardiaquesdynamiques. Elle s'inscrit dans le projet ANR 3DSTRAIN du programme"Technologies pour la Santé et l'Autonomie" qui a pour objectif d'estimer de façoncomplète, dense et sur plusieurs modalités d'imagerie 3D+t (telles que l'imageriepar résonance magnétique (IRM), la tomographie par émission monophotonique(TEMP) et l'échocardiographie) l'indice de déformation du muscle cardiaque : lestrain. L'estimation du strain nécessite une étape de segmentation qui doit être laplus précise possible pour fournir une bonne évaluation de cet indice. Nos travauxse sont orientés sur deux axes principaux : (1) le développement d'un modèle desegmentation conforme à la morphologie du muscle cardiaque et (2) la possibilitéde corriger interactivement et intuitivement le résultat de la segmentation obtenuegrâce à ce modèle.

Book D  veloppement d une m  thode de segmentation applicable aux images d IRM cardiaque

Download or read book D veloppement d une m thode de segmentation applicable aux images d IRM cardiaque written by Christelle Cassen and published by . This book was released on 2001 with total page 220 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Nous présentons dans ce travail une nouvelle méthode de segmentation du ventricule gauche sur des images HM petit axe. Cette segmentation est basée sur un algorithme de découpe/fusion. Les contours endocardique et épicardique sont tracés manuellement sur la première image d'une série temporelle. Les autres contours de la série sont tracés automatiquement en tenant compte des contours précédents. Cet algorithme intègre les caractéristiques topologiques et géométriques du ventricule gauche au cours du temps. Il a été développé sur une plate-forme mettant en oeuvre une structure de données combinant un modèle géométrique et un modèle topologique. Le modèle topologique repose sur le concept des cartes combinatoires. Cette méthode est robuste malgré le bruit, les artefacts et le contraste variant au cours du temps. Elle a été validée par étude des reproductibilités intra et inter observateurs pour 33 séquences temporelles.

Book Segmentation d images multidimensionnelles d IRM cardiaque pour l   tude du comportement dynamique et la reconstruction 3d du c  ur

Download or read book Segmentation d images multidimensionnelles d IRM cardiaque pour l tude du comportement dynamique et la reconstruction 3d du c ur written by Hamid Abrishami Moghaddam and published by . This book was released on 1998 with total page 183 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le travail présenté dans ce mémoire est une composante d'un système informatique pour l'analyse de la fonction cardiaque chez l'enfant. L'objectif principal de cette étude est de développer une structure pour l'estimation de la forme volumique, du mouvement et des malformations des cavités cardiaques à partir des données multidimensionnelles d'IRM cardiaque. Nous nous sommes intéressés à définir un protocole d'exploration rapide adapté à l'analyse et à la reconstruction tridimensionnelle du cur. Pour tenir compte de l'ambigüité des informations de l'image, nous proposons un algorithme de segmentation basé sur la théorie de connexité floue. Nous définissons les notions de voisinage, d'affinité, de connexité et d'objet flous. L'algorithme d'extraction d'objets flous permet d'attribuer un degré de connexité à chaque point de l'image en fonction des informations fournies comme les niveaux de gris, la distance ou le mouvement de l'objet. La segmentation s'effectue à partir des degrés de connexité qui sont calculés de façon efficace par la technique de programmation dynamique. Nous proposons ensuite un algorithme basé sur le modèle du contour actif, et une technique de propagation spatio-temporelle des contours afin d'extraire la surface ventriculaire gauche. L'évaluation quantitative et qualitative des résultats de la méthode par comparaison aux traces manuels de contours ne montre pas de différences significatives. L'application de la méthode à une image de variance calculée à partir des données multiphases permet d'estimer la surface externe du cur. Afin de diminuer les erreurs introduites par les méthodes courantes d'interpolation basées sur la scène, une méthode d'interpolation basée sur la forme est généralisée pour les images quatre dimensionnelles en niveaux de gris. Nous démontrons une amélioration significative des résultats obtenus par rapport aux résultats de la méthode linéaire. L'ensemble des algorithmes développés dans le cadre de ce travail, permet de segmenter de façon semi-automatique les images multicoupes-multiphases d'IRM cardiaque. Les résultats obtenus démontrent l'efficacité de ces techniques en terme de détection des informations représentants le cur, et de suppression des points de bruit et des structures environnantes. Les développements effectués sont intégrés au logiciel 3dviewnix, de l'université de Pennsylvanie, sur une station silicon graphics.

Book Segmentation et recalage d images   chographiques par utilisation de connaissances physiologiques et morphologiques

Download or read book Segmentation et recalage d images chographiques par utilisation de connaissances physiologiques et morphologiques written by Gelu Ionescu (auteur en instrumentation).) and published by . This book was released on 2004 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'échographie est un outil qui s'impose de plus en plus dans le domaine des Gestes Médico-Chirurgicaux Assistés par Ordinateur (GMCAO). Les médecins et les chirurgiens disposent en conséquence d'un excellent outil de travail qui les aide à planifier et surtout à réaliser des interventions chirurgicales. Pour cela, ils ont besoin également de logiciels automatiques et faciles à utiliser fondés sur d'algorithmes robustes, précis et rapides. L'objectif majeur de cette thèse est d'exploiter la dualité segmentation-recalage pour extraire de l'information pertinente des images échographiques. Cette information permettra ensuite le recalage automatique et précis des structures anatomiques contenues dans le modèle pré-opératoire issu de l'imagerie TDM/IRM et des données per-opératoires contenues dans les images échographique. Le résultat du recalage sera utilisé ultérieurement pour prêter assistance à un outil guidé par ordinateur. Dans une première partie, nous proposons des méthodes de filtrage, segmentation et calibrage des images échographiques. Un intérêt majeur a été accordé au développement des algorithmes de traitement robustes, précis et rapides. Une deuxième partie a été dédiée à la dualité segmentation-recalage et à la compensation des déformations élastiques des tissus mous. Des algorithmes de segmentation de haut niveau des images échographiques ont été développés. Ils se fondent sur la fusion des résultats fournis par la segmentation de bas niveau, des connaissances anatomiques a priori et de l'information apportée par le modèle pré-opératoire. La troisième partie est réservée à la description détaillée des applications et à l'interprétation des résultats. Les applications traitées sont : l'orthopédie du rachis - visée pédiculaire, l'orthopédie du bassin - visée sacro-iliaque, la radiothérapie de la prostate et la ponction d'un épanchement péricardique. Finalement, les développements futurs de cette approche sont discutés.

Book Vers une segmentation optimale d images cardiaques acquises par rmn pour la reconstruction tridimensionnelle du coeur

Download or read book Vers une segmentation optimale d images cardiaques acquises par rmn pour la reconstruction tridimensionnelle du coeur written by Malek Makki and published by . This book was released on 1997 with total page 183 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Un protocole d'exploration cardiaque par rmn avec séquence spin-écho a été adapté à la reconstruction tridimensionnelle du coeur avec un double balayage du coeur de l'apex à la base. Les images acquises sont segmentées selon les processus d'extraction optimale des contours afin de retracer le plus fidèlement possible les cavités cardiaques. Cette segmentation automatique comprend un filtrage numérique optimal par approche de canny-deriche, une suppression des maxima non locaux avec interpolation linéaire des pixels adjacents, un seuillage par hysteresis adaptatif avec un seuil haut et un seuil bas en fonction des données statistiques de l'image, et une fermeture des contours avec codage et jonction des extrémités combinant le module et la phase des pixels. La squelettisation est basée sur un opérateur morphologique chapeau-haut-de-forme qui comprend une érosion suivie d'une dilatation avec un élément structurant carré. Les images segmentées sont ensuite regroupées et empilées pour une extrapolation de la troisième dimension qui commence par une interpolation linéaire des pixels en fonction des intensités et des distances inter-coupes. Une homogénéisation des intensités est ainsi produite et les points sont reportés dans un graphe direct dit de voronoi représentant une cartographie des points de contours de chaque plan de coupe. La reconstruire des facettes est appliquée par un processus de triangulation de delaunay qui est basée sur une jonction des vertexes selon le chemin à coût minimal. L'implantation de ces outils est réalisée sur une station type silicon graphics que nous avons configurée par interfaces graphiques pour utilisateur pour l'acquisition, la visualisation et la segmentation automatique des images. Ces applications graphiques conviviales et interactives permettent par leur implantation événementielle selon des fenêtres et des boites de dialogues d'intégrer cette plate-forme dans un site hospitalier. Son extension à l'acquisition et l'analyse des images sous format dicom et l'archivage par un reseau pacs figurent parmi les perspectives.

Book Compression et visualisation d images m  dicales par segmentation

Download or read book Compression et visualisation d images m dicales par segmentation written by Qosai KANAFANI and published by Omniscriptum. This book was released on 2011-07 with total page 176 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce travail constitue une contribution à déférents niveaux en apportant quelques solutions modestes aux problèmes difficiles de l'imagerie médicale. Le premier aspect considéré est l'amélioration de la qualité de ces images. Des traitements sont alors nécessaires pour faire ressortir les structures utiles à l'aide au diagnostic. Nous avons opté pour la segmentation stochastique basée sur un modèle de mélange qui tient compte de la connaissance a priori du nombre de constituants, donnée souvent connue vu la nature des images analysées. La compression du volume de données 3D est aussi étudiée dans ce travail. Une méthode de compression simple et efficace est proposée et évaluée au moyen de critères de qualité subjective et objective. Les résultats obtenus sont encourageants et montrent encore une fois que la réticence quant à l'utilisation des méthodes de compression avec perte dans le cas des images médicales n'est pas très justifiée. Enfin, l'étape de visualisation du volume de données 3D est abordée. Ici, nous nous sommes contentés de l'existant et nous avons sélectionné parmi les méthodes connues celles qui paraissent adaptées à nos exigences: simplicité, rapidité, efficacité.

Book Segmentation d images de contraction et de rehaussement tardif en IRM cardiaque

Download or read book Segmentation d images de contraction et de rehaussement tardif en IRM cardiaque written by Racha El Berbari and published by . This book was released on 2009 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'objectif de cette thèse est de contribuer à la réduction de la variabilité inter et intra-observateur due à l'analyse visuelle des images cardiaques en IRM utilisée en routine clinique et du temps passé par l'expert, via le développement d'une méthode de segmentation automatique du ventricule gauche pour apporter une aide au diagnostic. Nos applications concernent à la fois les études dynamiques de la fonction contractile (Ciné) et les images statiques de rehaussement tardif. La méthode de segmentation automatique du ventricule gauche a été développée en utilisant une approche fondée sur les contours actifs. L'apport innovant proposé dans ce travail porte sur une étape de filtrage utilisant les filtres morphologiques, qui a permis de résoudre les problèmes dus à la présence des muscles papillaires dans la cavité et aux inhomogénéités de niveau de gris dans la cavité dues au flux sanguin. Cette méthode, qui a fait l'objet d'une validation en comparant les résultats au tracé réalisé par un expert est robuste et simple à utiliser en clinique. Deux applications cliniques requérant l'utilisation de cette méthode ont été mises en place : l'évaluation de la cinétique pariétale du ventricule gauche sur des images Ciné et la quantification de la transmuralité de l'infarctus du myocarde sur les images de Rehaussement tardif. Dans un dernier temps, pour améliorer la qualité des images de RT3D, une approche de restauration d'images avec préservation des discontinuités a été proposée pour reconstruire un volume de RT hyper-résolu et isotrope à partir de l'acquisition de trois volumes anisotropes suivant les directions classiques : petit axe, grand axe 2-cavités et grand axe 4-cavi

Book Ensemble de niveaux robustes au speckle et recalage B spline

Download or read book Ensemble de niveaux robustes au speckle et recalage B spline written by Marco Mora Cofré and published by . This book was released on 2008 with total page 148 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'analyse du mouvement local des parois du coeur dans des images ultrasonores est souvent utilisée pour diagnostiquer certaines malformations cardiaques. Malheureusement, cette modalité produit des images caractérisées par un niveau élevé de speckle, rendant difficile la détection des cavités. La thèse présente une méthode d'estimation du mouvement des cavités dans des images 2D. Nous proposons un nouveau modèle de level sets pour segmenter l'image. Ce modèle s'appuie sur une fonction d'arrêt adaptée au speckle. Celle-ci se démarque des fonctions habituelles en remplaçant le gradient par le coefficient de variation, une statistique robuste aux bruits multiplicatifs. De plus, nous renforçant cette fonction par un classificateur perceptron multicouche rendant plus fiable la détection de contours. Les résultats obtenus montrent un apport significatif en précision. L'estimation du mouvement se fait par un processus de recalage adaptatif qui calcule une B-spline hiérarchique. Cette méthode prend en entrée les courbes produites par la segmentation et estime la déformation en appliquant successivement l'algorithme ICP, une optimisation aux moindres carrés, et un raffinage hiérarchique. L'expérimentation montre que ce modèle aboutit à une approximation précise des déformations 2D des parois du coeur.

Book Segmentation et suivi de structures par mod  le d  formable   lastique non llin  aire

Download or read book Segmentation et suivi de structures par mod le d formable lastique non llin aire written by Joël Schaerer and published by . This book was released on 2008 with total page 110 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: ...Dans le cadre de cette thèse, nous nous sommes focalisés sur l'évolution de la méthode du Gabarit Déformable Élastique (GDE) pour l'extraction automatique de l'anatomie cardiaque (cavités ventriculaires et enveloppe péricardique), développée au laboratoire Creatis-LRMN. Le GDE consiste à représenter le myocarde par un modèle de forme a priori que l'on déforme élastiquement pour l'adapter à la forme spécifique du coeur du patient. Au cours de cette thèse, un nouvel algorithme non-linéaire, permettant une meilleure prise en compte de la variabilité de la forme du coeur, a été développé en collaboration avec l'Institut Camille Jordan de Mathématiques Appliquées à Lyon. La collaboration avec des mathématiciens permet d'asseoir nos travaux sur des bases théoriques solides : une preuve de convergence de l'algorithme a été proposée [1). Nous proposons en outre une méthode de multirésolution sur le maillage qui permet une accélération significative de l'algorithme, ainsi qu'une méthode de perturbation singulière permettant de s'assurer que le modèle est parfaitement adapté aux données [2]. Parallèlement, un travail a été réalisé pour l'amélioration de l'attache aux données [3] et en particulier du champ de force qui guide la déformation du gabarit, de manière à améliorer la robustesse de la méthode, notamment avec les données issues des imageurs modernes. Nous proposons également plusieurs contributions pour le positionnement initial du modèle dans les images. En particulier, l'utilisation d'un recalage par fonctions splines de plaque mince a été proposé [4], en collaboration avec le Professeur L. Axel à New York. Enfin, nous proposons d'étendre le GDE pour une modélisation dynamique et non plus statique du coeur, en s'appuyant sur une représentation harmonique du mouvement sur l'ensemble du cycle cardiaque et en proposant un algorithme original de résolution [5, 6]. Cette dernière proposition constitue sans doute la principale contribution de notre travail. Elle s'appuie là-aussi sur des résultats théoriques. Les méthodes proposées sont évaluées sur des données de synthèse et des données réelles acquises chez l'homme et le petit animal.

Book Segmentation automatique et suivi du mouvement du coeur par mod  les d  formables   lastiques semi lin  aire et non lin  aire en imagerie par r  sonance magn  tique

Download or read book Segmentation automatique et suivi du mouvement du coeur par mod les d formables lastiques semi lin aire et non lin aire en imagerie par r sonance magn tique written by Youssef Rouchdy and published by . This book was released on 2005 with total page 108 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le contexte médical de cette thèse est la quantification de la fonction contractile (fonction mécanique) du coeur, dans le but d'améliorer le diagnostic de certaines pathologies cardio-vasculaires telles que l'ischémie myocardique. Il s'agit d'abord d'extraire d'images acquises chez le patient l'anatomie du coeur. Cette opération, dénomée segmentation dans la terminologie du traitement d'images, reste un problème ouvert. L'approche de segmentation étudiée dans ce manuscrit est basée sur le principe des modèles déformables volumique. Elle est baptisée Gabarit Déformable Elastique (GDE). On se donne d'abord une représentation géométrique qui est proche de l'objet à segmenter. Ce modèle est positionné dans l'image par une transformation affine à proximité de la structure à extraire. Le GDE est ensuite déformé avec un champ de forces issu de l'image pour s'ajuster aux surfaces de l'objet étudié. La contribution de cette thèse porte sur cette dernière étape de déformation du modèle. Le problème est formulé en terme d'optimisation sous contrainte de régularité des déformations et sous des contraintes géométriques. L'énergie globale est composée de deux termes ; le premier terme (d'attache aux données) est calculé à partir des données d'image. Son rôle est de guider les déformations du modèle vers la structure cible. Le second introduit une contrainte de régularité sur les déformations souhaitées. Sa présence assure que le problème est bien posé dans un espace fonctionnel approprié. Nous considérons les cas où, le terme de régularisation est celui de l'élasticité linéaire et d'une régularisation non-linéaire. Ceci nous conduit à l'étude de trois GDE : le premier modèle est celui de l'élasticité linéaire sous contraintes géométriques. La minimisation de l'énergie linéaire sous contrainte de champ nul aux frontières de l'objet impose aux déplacements à transporter la frontière du GDE vers les points d'annulation du champ de forces (positionnement des surfaces). Nous donnons un résultat d'existence d'un minimum et des conditions nécessaires d'optimalité ainsi qu'un algorithme permettant d'approcher une solution des conditions d'optimalité. Le deuxième modèle est hyperélastique. Son étude se ramène à un problème d'élasticité non-linéaire en traction pure avec des forces suiveuses (les forces dépendant des déplacements). Nous donnons un résultat d'existence et d'unicité local, ainsi que des conditions suffisantes de convergence d'un algorithme incrémental permettant d'en trouver la solution. Finalement, nous proposons un modèle qui consiste à déplacer le domaine en résolvant successivement une suite de problèmes linéaires. L'approche linéaire ne s'applique que dans des cas de petits déplacements, par contre l'approche non-linéaire est valable pour des grands déplacements. Les algorithmes proposés sont mises en oeuvre avec la méthode des éléments finis. Le modèle non-linéaire hyperélastique est appliqué à la segmentation 3D et au suivi du coeur en imagerie cardiaque, notamment en Imagerie par Résonance Magnétique (IRM). Les résultats obtenus sur des cas réels montrent la pertinence et l'intérêt de notre approche. Le principe de ce modèle est générique et permet d'envisager son application à la segmentation de formes variées

Book Lignes de partage des eaux discr  tes

Download or read book Lignes de partage des eaux discr tes written by Jean Cousty and published by . This book was released on 2007 with total page 261 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La notion de clivage formalise l'idée d'ensemble frontière dans un graphe. Fusionner deux régions, comme le requièrent certaines méthodes de segmentation d'images, pose des difficultés. Nous introduisons quatre classes de graphes (de fusion) dans lesquels ces diffcultés sont progressivement supprimées. Nous montrons que l'une de ces classes est celle pour laquelle tout clivage est mince. Nous introduisons une relation d'adjacence, appelée grille de fusion parfaite, dans laquelle deux régions voisines peuvent être fusionnées en préservant toutes les autres régions. La ligne de partage des eaux topologique (LPE) étend la notion de clivage aux graphes dont les sommets sont valués et permet de segmenter une image. Nous étendons les propriétés des clivages dans les graphes de fusion aux cas des fonctions et proposons un algorithme de LPE monotone et linéaire dans les grilles de fusion parfaites. Grâce à la notion de graphe d'arêtes, les propriétés des LPE dans les grilles de fusion parfaites s'étendent aux graphes aux arêtes valuées. Nous étudions en profondeur les LPE dans les graphes aux arêtes valuées. Les LPE peuvent y être définies en suivant l'idée intuitive de gouttes d'eau s'écoulant sur un relief topographique. Nous établissons aussi bien la consistance que l'optimalité de cette définition. De plus, nous proposons deux algorithmes linéaires qui, à notre connaissance, sont les plus efficaces pour le calcul des LPE. En nous reposant sur ces résultats théoriques, nous proposons une méthode et développons un logiciel pour la segmentation du ventricule gauche dans des images cardiaques 3D+t par résonance magnétique. La méthode est quantitativement et qualitativement validée par comparaison avec des segmentations manuelles tractées par deux experts cardiologues