Elements pour la reconnaissance de formes tridimensionnelles deformables. Application a l'imagerie biomedicale

par Nicolas Rougon

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de HENRI MAITRE.

Soutenue en 1993

à Paris, ENST .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    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

  • Titre traduit

    Elements for the recognition of three-dimensional deformable objects. Application to medical imaging


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  • Annexes : 344 REF

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