The deformable path : a Fermat principle-based model of active contour

We present a new deformable contour variety. Our technique is based on the development of a new class of physics-based deformable model - the deformable puth - from the Fermat principle or less time principle. For image analysis, with grey levels viewed as refraction indexes, we define the deformable path by a set of equations for a minimisation problem. Numerical solutions are obtained with a dynamic programmation technique, which produces very robust and stable results. We present experiments involving the detection of contours from synthetic and real images.Un modèle de contours déformables élaboré à partir du principe de Fermat est présenté. Le principe de moindre temps permet de définir la trajectoire d'un rayon lumineux dans un milieu d'indice de réfraction non homogène et s'exprime sous forme variationnelle. Pour les images, en assimilant les valeurs du gradient des niveaux de gris à cet indice de réfraction, on aboutit à un système d'équations définissant une variété active - la trajectoire déformable - pour la détection des contours sur les images. La résolution numérique du problème de minimisation qui en découle est fondée sur le principe de programmation dynamique qui permet d'obtenir des solutions stables et robustes. De nombreux exemples de détection sur images synthétiques et réelles illustrent la méthode proposée

Décomposition et analyse du signal stabilométrique

L'étude du signal stabilométrique est une étape incontournable lors de la modélisation des mécanismes intervenant dans l'équilibre chez l'Homme. Nous considérons ce signal comme issu d'un système dynamique composé de sous-systèmes dynamiques différents. En utilisant des caractéristiques temporelle (τe) et dimensionnelle (De), nous proposons une décomposition du signal stabilométrique en trois signaux (tendance, excursion, tremblements). S'en suit une analyse du signal présentant la structure la plus complexe: les tremblements

Evaluation des déformations du myocarde sur des séquences temporelles d'images IRM par estimation contrainte du flot optique

- Ce travail a pour objectif l'estimation du champ de déformation du myocarde sur des séquences d'images IRM non marquées en vue de l'évaluation de la fonction cardiaque. Nous évaluons, par une méthode de segmentation et de mise en correspondance des contours du myocarde, un champ de vitesse épars utilisé comme contrainte dans le calcul du flot optique. Une validation clinique de la méthode d'estimation des déformations myocardiques à partir de ciné IRM standard a permis d'envisager l'évaluation précise de la viabilité du tissu cardiaque en routine clinique

On the measurement of image quality perception using frontal EEG analysis

International audienceThe question of objective measurement of quality of images remains an opened issue. In this paper, we conduced a study concerning the direct measurement of perception of image quality using frontal electroencephalography (EEG). In our work, subjects viewed a series of images for a short predefined period of time while their brain activity was registered using a unique frontal probe EEG instrumentation. The images was organised in 3 classes : sharp, blurry or noisy. Then, by formalizing the task of classification as a supervised learning problem, we have been able correctly identify, on a single-trial basis, the type of images visualized by the user using only their EEG signal. In the context of networked content distributors, this kind of online measurement becomes critical as the objective is to maximize the so-called quality of experience (QoE) of their users while rationalizing their infrastructure utilization

Estimation et déformations myocardiques par analyse d'images

Les travaux présentés dans cette thèse s'inscrivent dans le contexte du traitement des images cardiaques et l'étude de la fonction contractile du coeur, pour une meilleure compréhension de physiopathologie cardiaque et l'aide au diagnostic. Nous avons implémenté une méthode de segmentation des parois endocardiques sur des ciné-IRM non marquées. Nous avons utilisé une approche fondée sur les ensembles de niveaux, avec une formulation basée-région qui donne des résultats satisfaisants sur des cas sains et pathologiques. Nous avons proposé une méthode pratique pour la quantification des déformations segmentaires afin decaractériser la contractilité myocardique. La méthode a fait l'objet d'une validation clinique par l'expertise de médecins et par comparaison à la méthode HARP sur des IRM marquées. Pour améliorer la précision des mesures, nous avons proposé un algorithme de recalage iconique multimodal IRM/TDM, utilisant la maximisation de l'information culturelle. Nous l'avons appliqué à la localisation de coupes petit-axe dans des volumes TDM avec des résultats encourageants. Ce travail a pour perspective son application à l'obtention de séquences TDM de hautes résolutions spatiale et temporelle.The work presented in this thesis is related to the cardiac images processing and the cardiac contractile function study, for a better comprehension of cardiac physiopathology and diagnosis. We implemented a method for the segmentation of the endocardial walls on standard MRI without tags. We used an approach based on the level set method, with a region-based formulation which gives satisfactory results on healthy and pathological cases. We proposed a practical method for the quantification of the segmental deformations in order to characterize the myocardial contractility. The method was clinically validated by the assesment of doctors and by comparison with the HARP method on tagget MRI. To improve the measurements precision, we proposed an iconic MRI/CT multimodal registration algorithm, using the maximization of the mutual information. We applied it to the localization of short-axis slices in CT volumes with good results. This work has as prospect its application to obtain high spatial and temporal resolutions CT sequences.PARIS12-Bib. électronique (940280011) / SudocSudocFranceF

Estimation des déformations myocardiques par analyse d'images

Les travaux présentés dans cette thèse s'inscrivent dans le contexte du traitement des images cardiaques et l'étude de la fonction contractile du coeur, pour une meilleure compréhension de physiopathologie cardiaque et l'aide au diagnostic. Nous avons implémenté une méthode de segmentation des parois endocardiques sur des ciné-IRM non marquées. Nous avons utilisé une approche fondée sur les ensembles de niveaux, avec une formulation basée-région qui donne des résultats satisfaisants sur des cas sains et pathologiques. Nous avons proposé une méthode pratique pour la quantification des déformations segmentaires afin decaractériser la contractilité myocardique. La méthode a fait l'objet d'une validation clinique par l'expertise de médecins et par comparaison à la méthode HARP sur des IRM marquées. Pour améliorer la précision des mesures, nous avons proposé un algorithme de recalage iconique multimodal IRM/TDM, utilisant la maximisation de l'information culturelle. Nous l'avons appliqué à la localisation de coupes petit-axe dans des volumes TDM avec des résultats encourageants. Ce travail a pour perspective son application à l'obtention de séquences TDM de hautes résolutions spatiale et temporelleThe work presented in this thesis is related to the cardiac images processing and the cardiac contractile function study, for a better comprehension of cardiac physiopathology and diagnosis. We implemented a method for the segmentation of the endocardial walls on standard MRI without tags. We used an approach based on the level set method, with a region-based formulation which gives satisfactory results on healthy and pathological cases. We proposed a practical method for the quantification of the segmental deformations in order to characterize the myocardial contractility. The method was clinically validated by the assesment of doctors and by comparison with the HARP method on tagget MRI. To improve the measurements precision, we proposed an iconic MRI/CT multimodal registration algorithm, using the maximization of the mutual information. We applied it to the localization of short-axis slices in CT volumes with good results. This work has as prospect its application to obtain high spatial and temporal resolutions CT sequencesPARIS-EST-Université (770839901) / SudocPARIS12-Bib. électronique (940280011) / SudocSudocFranceF

Analyse angulaire des champs aléatoires à anisotropie fonctionnelle

La transformée de Riesz, associée à un modèle de distribution circulaire, est utilisée pour étudier le champ fractionnaire anisotrope à travers la mesure des directions locales. Plus particulièrement, nous montrons comment l'étude des incréments des ces directions locales permet de retrouver la fonction d'anisotropie

A multiscale elastic registration scheme for retinal angiograms

International audienceThe present paper describes a new and efficient method for registration of retinal angiogram. The presence of noise, the variations in the background, and the temporal variation of fluorescence level poses serious problems in obtaining a robust registration of the retinal image. Here, a multiscale registration scheme is proposed which comprises of three steps. The first step of this work proposes an edge preserving smoothing of the vascular tree. This morphological filtering approach is based on opening and closing with a linear rotating structuring element. For complete preservation of the linear shape of the vascular structures, a morphological reconstruction by dilation of the opened image and a reconstruction by erosion of the closed image are applied. It is proposed to compute the registration transform between two successive original frames, from their morphological gradient. Then, the second step consists in computing the morphological gradient of the two filtered images and radiometrically correcting these gradient images. To take into account the intensity variations, our model incorporates two constant multiplicative and additive factors (based on contrast and brightness) estimated employing a simple analysis of the local histograms (based on a sliding window). In the third step, the proposed method computes the registering transform through a coarse-to-fine (or multiscale) hierarchical approach. After computing the dominant registering transform (which implies the translation) between two successive frames, an elastic transform (also called local affine transform) is carried out to achieve a residual correction. The proposed method is tested by experimental studies, performed on macular fluorescein and Indo cyanine green angiographies. It has been sufficiently demonstrated that our proposed registering method is robust, accurate and fully automated, and it is not based on the extraction of the features or landmarks

Image analysis by bidimensional empirical mode decomposition

International audienceRecent developments in analysis methods on the non-linear and non-stationary data have received large attention by the image analysts. In 1998, Huang introduced the empirical mode decomposition (EMD) in signal processing. The EMD approach, fully unsupervised, proved reliable monodimensional (seismic and biomedical) signals. The main contribution of our approach is to apply the EMD to texture extraction and image filtering, which are widely recognized as a difficult and challenging computer vision problem. We developed an algorithm based on bidimensional empirical mode decomposition (BEMD) to extract features at multiple scales or spatial frequencies. These features, called intrinsic mode functions, are extracted by a sifting process. The bidimensional sifting process is realized using morphological operators to detect regional maxima and thanks to radial basis function for surface interpolation. The performance of the texture extraction algorithms, using BEMD method, is demonstrated in the experiment with both synthetic and natural images