Multiscale color gradient for image segmentation

This paper presents a new gradient model for video color images. These multispectral images have the characteristic, either for the transmission or for storage, to present a reduced bandwidth of color components compared to that of luminosity. The use of traditional methods of determination of the multispectral gradient amplifies the noise from the color components. We adapt the vector gradient from Lee and Cok [22], and introduce the computation of the partial derivatives at different scales according to the resolution of each component. We show that a weight is necessary between the derivatives of color and luminosity components to obtain the multiscale color gradient (MCG). The application of the MCG on microscopic color images illustrates the advantages of our method. The contribution of the MCG is shown with results of edge detection from the gradient image. Finally, segmentation by active contours of crystals in microscopic images of cement clinker (industrial application) is realized using the MCG image.Cet article présente une nouvelle méthode de calcul du gradient d'une image couleur de type vidéo. Ces images multispectrales ont la particularité, soit pour la transmission soit pour le stockage, de présenter une bande passante réduite des composantes couleur par rapport à celle de la luminosité. L'utilisation des méthodes classiques de calcul du gradient multispectral amplifie le bruit présent dans les composantes couleur. Nous reprenons le gradient vectoriel de Lee et Cok [22] en introduisant le calcul des dérivées partielles à une échelle différente suivant la composante traitée. Nous montrons qu'une pondération est nécessaire entre les dérivées des composantes couleur et celle de la composante luminosité pour obtenir le gradient couleur multiéchelle (GCM). La mise en oeuvre du GCM sur des images microscopiques couleur illustre les avantages de notre méthode. L'apport du GCM est montré avec des résultats de détection de contour effectuée sur l'image gradient. Enfin, une segmentation par contours actifs des cristaux de clinker de ciment (application industrielle) est également mise en oeuvre à partir de l'image gradient issu du GCM

3D Reconstruction from Orthogonal Views of an Object

Building the including volume and extracting parameters of an object from its shadow on différent views is a common problem in experimental research . In this paper we present a reconstruction algorithm from orthogonal views. The extraction of différent geometric parameters of object is then done . A theoritical study ofparameters variation shows that the reconstruction accuracy and then the extraction is closely linked to object position next to the cameras . The change front two to three cameras and the increase of reconstruction accuracy which occurs, are studied. In this way, the data amount of each view is taken into account . This work is applied to fish reconstruction in order ta extract position and dimension parameters . These parameters will be later correlated to its ultrasonic echo . It con however find other applications like for example in industrial automation.Reconstruire le volume englobant et extraire les paramètres d'un objet à partir de son ombre portée sur différentes vues est un problème souvent posé dans la recherche expérimentale . Dans cet article, nous présentons un algorithme de reconstruction appliqué dans le cas de vues orthogonales . L'extraction de différents paramètres géométriques de l'objet est ensuite réalisée . Une étude théorique de la variation de ces paramètres montre que l'efficacité de la reconstruction et par suite de l'extraction est intimement liée à la position de l'objet vis-à-vis des caméras . Le passage de deux à trois caméras et le gain en robustesse de la reconstruction, qui en découle, sont étudiés. Dans cette optique, la quantité d'informations de chaque projection est prise en compte. Ce travail est dédicacé à la reconstruction de poisson afin d'extraire ses paramètres de position et de dimension . Ces paramètres seront par la suite corrélés à son écho ultrasonore . Cette étude peut cependant trouver d'autres applications comme par exemple en automatique industrielle

Modeling and tracking of the cardiac left ventricular motion by a linear harmonic model in MRI sequence

In this article, we propose a new method for modeling the left ventricular motion of the heart from a magnetic resonance imaging (MRI) sequence. We propose to model the space-time trajectory of the points of the endocardial (respectively epicardial) contour of the left ventricle (LV) using a harmonic model of movement, which is linear and can describe the dynamics of the left ventricle throughout the cardiac cycle. This new model is based on the assumption of quasi-periodicity of the cardiac cycle and uses a Kalman filter as estimation tool. We first refer to the main works in the field, then describing our method. We give the way to get the space-time trajectories of the contour points of the LV. We present the model with the selected state equations and the Kalman filter based motion estimate. We propose two methods of calculation. The direct one provides a solution for a fixed rank of the harmonic model. The recursive one allows progressively go from rank n to rank n + 1 without prior choice. The model is validated on simulated data by direct comparison with the traditional Fourier decomposition approach. It is shown that it fits well the studied trajectories. The results obtained on real cardiac sequences are particularly interesting because they demonstrate the capability of our method to discriminate unambiguously normal cases from pathological cases.Dans cet article, nous proposons une nouvelle méthode de modélisation du mouvement ventriculaire gauche du coeur à partir d'une séquence d'images acquises en imagerie par résonance magnétique (IRM). Nous proposons de modéliser la trajectoire spatio-temporelle des points appartenant au contour endocardique (respectivement épicardique) du ventricule gauche (VG) à l'aide d'un modèle de mouvement harmonique, linéaire, capable de décrire la dynamique du VG sur l'ensemble du cycle cardiaque. Ce modèle s'appuie sur l'hypothèse de quasi-périodicité du rythme cardiaque. Il utilise un filtre de Kalman comme outil d'estimation. Après une analyse commentée des travaux récents dans le domaine, nous détaillons les différentes étapes de la méthode. L'obtention des trajectoires spatio-temporelles des points de contours est décrite. Nous présentons le vecteur d'état canonique retenu et les équations d'état correspondantes, suivies de l'estimation des paramètres du mouvement par filtrage de Kalman. Nous proposons deux méthodes de calcul du modèle d'état harmonique, l'une directe qui fournit une solution pour un ordre fixé du modèle harmonique, l'autre récursive qui permet le passage progressif d'un ordre n à l'ordre n + 1 du modèle. Ce modèle est validé sur des données simulées par comparaison directe avec l'approche classique utilisant la décomposition de Fourier. On montre qu'il est nettement plus robuste en présence du bruit sur les trajectoires étudiées. Les résultats obtenus sur des séquences d'images cardiaques réelles sont particulièrement intéressants car ils permettent déjà d'identifier sans ambiguïté les cas normaux des cas pathologiques

Data Descriptor : A European Multi Lake Survey dataset of environmental variables, phytoplankton pigments and cyanotoxins

Under ongoing climate change and increasing anthropogenic activity, which continuously challenge ecosystem resilience, an in-depth understanding of ecological processes is urgently needed. Lakes, as providers of numerous ecosystem services, face multiple stressors that threaten their functioning. Harmful cyanobacterial blooms are a persistent problem resulting from nutrient pollution and climate-change induced stressors, like poor transparency, increased water temperature and enhanced stratification. Consistency in data collection and analysis methods is necessary to achieve fully comparable datasets and for statistical validity, avoiding issues linked to disparate data sources. The European Multi Lake Survey (EMLS) in summer 2015 was an initiative among scientists from 27 countries to collect and analyse lake physical, chemical and biological variables in a fully standardized manner. This database includes in-situ lake variables along with nutrient, pigment and cyanotoxin data of 369 lakes in Europe, which were centrally analysed in dedicated laboratories. Publishing the EMLS methods and dataset might inspire similar initiatives to study across large geographic areas that will contribute to better understanding lake responses in a changing environment.Peer reviewe

Segmentation automatique d'angiographie cardiaque

La segmentation consiste en un prétraitement qui se compose d'un filtrage, d'un seuillage et d'une squelettisation , et d'autre part d'une recherche de contours. Le suivi hiérarchique du squelette en s'aidant de l'image de contours permet d'obtenir une méthode robuste donnant un résultat facilement interprétable sur le plan anatomique

Reconstruction et extraction des paramètres géométriques d'un Poisson

Corréler les paramètres géométriques d'un poisson, extraits par traitement d'images, avec son écho ultrasonore, est un problème jamais traité en classification des espèces de poissons. Nous présentons ici les premiers essais d'un algorithme de reconstruction et d'extraction des paramètres géométriques sur de vrais poissons. Il est montré que trois caméras sont nécessaires pour extraire de manière robuste les paramètres du poisson. Des manipulations sont en ce moment étendues à plusieurs espèces afin de réaliser une classification

Reconstruction et extraction des paramétres géomètriques d'un poisson

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Accurate position and orientation parameters correlated to wideband echo: a new approach for classification of fish species

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In vivo quantification of regional myocardial blood flow: Validity of the fast exchange approximation for intravascular T1 contrast agent and long inversion time

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MARACAS (MAgnetic Resonance Angiography Computer ASsisted Analysis) : an interactive software for visualisation and analysis of blood vessels in 3D MRA providing automatic quantification of arterial stenosis

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