Numéro 1

1. Editorial Jean-Louis LACOUME. 1-6 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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2. Localisation d’un véhicule sur une carte routière précise Frédéric CHAUSSE, Jean LANEURIT, Roland CHAPUIS. 159-177 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Cet article présente une approche de fusion multicapteurs permettant d'obtenir la localisation d'un véhicule; avec une précision décimétrique. Les différentes sources d'informations utilisées proviennent d'un GPS; autonome bas coût, d'une caméra, d'un odomètre et d'un capteur d'angle au volant. Les contributions; importantes concernent (1) la formalisation et la résolution du problème de fusion par filtrage de Kalman,; (2) la caractérisation expérimentale des erreurs sur les données GPS et consécutivement leur modélisation par; un biais et un bruit blanc gaussien additif et l'estimation du biais, (3) le couplage d'une localisation locale par; vision avec une carte précise pour fournir une autre source de donnée extéroceptive. L'article se termine par; une importante validation expérimentale de la méthode proposée en situation réelle.

3. Conception d’une nouvelle famille de noyaux séparables à support compact appliqués à l’extraction des données visuelles manuscrites E. BEN BRAIEK, M. CHERIET, V. DORE. 25-40 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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L’extraction des données pertinentes contenues dans des images de documents bruitées, en niveaux de gris,; avec des fonds variables et compliqués comme les documents postaux, les chèques bancaires, les; documents d’affaires, etc. demeure un problème majeur dans le domaine de la reconnaissance des; caractères et de l’écriture. À travers ces dernières décennies, des outils mathématiques ont été développés; à ce propos. La plupart des auteurs ont montré que le noyau Gaussien est unique et offre des propriétés très; bénéfiques. Dans leurs récents travaux Remaki et Cheriet [1] proposent un nouveau noyau à support compact; (KCS) et multi échelle. Ce noyau possède de très grandes performances, il permet l’extraction de l’information; avec une très grande précision, tout en réduisant énormément le temps de calcul par rapport au noyau; Gaussien. Dans cet article, nous comptons améliorer davantage l’efficacité de ce noyau en proposant une; nouvelle version séparable de famille de noyaux à support compact, appelée (SKCS). Des essais sur des; images réelles, correspondantes à des écritures manuscrites ont montré les performances et la rapidité des; calculs du noyau considéré. Une étude comparative des résultats obtenus par le KSCS et le SKCS a été; établie. Cette étude est basée sur la perte de l’information et le gain en temps de calcul.

4. Traitement temps réel des images en exploitant la reconfiguration dynamique : architecture et programmation L. KESSAL, N. ABEL, D. DEMIGNY. 41-58 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Le projet ARDOISE1 vise à démontrer l'intérêt des architectures matérielles à reconfiguration dynamique (RD); dans les systèmes associant contraintes temps réel fortes et versatilité des traitements. À l'heure actuelle,; ARDOISE est la seule architecture développée en France, dont un prototype a effectivement été réalisé et testé; en situation réelle, qui mette en oeuvre ce concept. Cet article présente les principaux résultats obtenus :; définition d'une architecture de test, définition de métriques génériques guidant le paramétrage de mise en; oeuvre de la RD, stratégies de partitionnement des algorithmes sur le matériel, outils de compilation et de; gestion temps réel des configurations, test sur une gestion dynamique de traitements d'images temps réel.

5. Apport de l'espace Teinte-Saturation-Luminance pour la segmentation spatiale et temporelle S. LEFEVRE, N. VINCENT. 59-77 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Dans cet article, nous nous focalisons sur l'espace Teinte Saturation Luminance, réputé pour sa meilleure; représentation de la vision humaine, et illustrons son intérêt dans la segmentation de données image, que ce; soit dans l'espace ou dans le temps. L'espace TSL, aux caractéristiques particulières (une composante; angulaire, la teinte, et deux composantes scalaires, la saturation et la luminance) nécessite des modes de; calcul originaux. Notre contribution est donc triple : tout d'abord nous nous attarderons sur la représentation; des couleurs dans l'espace TSL et sur les méthodes de calcul spécifiques qui doivent être employées. Ensuite; nous montrerons l'intérêt de cet espace dans la segmentation automatique de données image dans les deux; domaines que sont l'espace et le temps. La segmentation spatiale est assimilée au problème de la séparation; du fond et des objets pour cela nous proposons une approche multirésolution ne nécessitant qu'une seule; image. La segmentation temporelle correspond à la détection des changements de plan dans une séquence; d'images, et la méthode que nous proposons pour l'obtenir se base sur l'utilisation de mesures de distances; indépendamment du contexte. Les caractéristiques communes de nos deux méthodes (segmentation spatiale; et segmentation temporelle) sont l'efficacité (temps de traitement permettant de respecter la cadence vidéo); et la robustesse (notamment aux changements d'illumination). Nous illustrons ces deux approches par des; résultats obtenus dans le domaine de l'analyse de séquences vidéo sportives et comparons dans ce contexte; l'usage des espaces TSL et RVB.

6. Numérisation de documents bombés: simulation de la mise à plat par shape from shading F. COURTEILLE, A. CROUZIL, J.-D. DUROU, P. GURDJOS. 7-23 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Nous proposons une méthode originale permettant la numérisation rapide d'un document bombé (par; exemple une page d'un livre ouvert) à partir d'une photographie de celui-ci. Cette méthode réalise la « mise; à plat » du document grâce à une formulation réaliste du problème en terme de shape from shading,; prenant en compte notamment la projection perpective. Des résultats sont présentés sur images réelles.

7. Amincissement-sans-segmentation et rehaussement des images de niveau de gris par un filtre de chocs utilisant des champs de diffusion M. CHERIET, V. DORE. 79-94 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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L’amincissement est assurément un descripteur de forme majeur pour l’analyse d’image et la; reconnaissance de forme. Le rehaussement est aussi un outil essentiel pour faciliter l’interprétation visuelle; et la compréhension des images de documents notamment celles qui sont bruitées et floues. Nous décrivons; dans cet article une méthode d’amincissement et de rehaussement utilisant un filtre de chocs dérivant de; celui introduit par Remaki et Cheriet pour le rehaussement. Ce nouveau filtre utilise un champ de diffusion; spécifique initial. L’utilisation de tels champs apporte un nouveau degré de liberté aux filtres de chocs,; puisque ceux-ci sont spécifiques aux applications (amincissement, rehaussement) et permettent ainsi au; même filtre d’être utilisé pour différentes applications. Nous illustrons la performance de notre méthode par; des résultats probants obtenus sur des images manuscrites.

8. Localisation par vision monoculaire pour la navigation autonome E. ROYER, M. LHUILIER, M. DHOME, J.-M. LAVEST. 95-107 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Nous présentons une méthode pour déterminer la localisation d'un robot mobile par rapport à une séquence; vidéo d'apprentissage. Dans un premier temps, le robot est conduit manuellement sur une trajectoire et une; séquence vidéo de référence est enregistrée par une seule caméra. Puis un calcul hors ligne nous donne une; reconstruction 3D du chemin suivi et de l'environnement. Cette reconstruction est ensuite utilisée pour; calculer la pose du robot en temps réel dans une phase de navigation autonome. Les résultats obtenus sont; comparés à la vérité terrain mesurée par un GPS différentiel ou une plate-forme rotative graduée.

Numéro 2

1. Évaluation de la segmentation d’images : état de l’art, nouveaux indices et comparaison Sylvie PHILIPP-FOLIGUET, Laurent GUIGES. 109-124 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Cet article s’intéresse à l’évaluation de méthodes de segmentation d’images en régions. Nous commençons; par un état de l’art des critères d’évaluation, en séparant le cas où l’on dispose d’une segmentation; de référence de celui où l’on n’en dispose pas. Nous appuyant sur une analyse des principaux critères; existants, nous proposons alors de nouveaux critères pour le cas où l’on ne dispose pas de référence.; Ces critères, basés sur une formulation énergétique, prennent en compte à la fois la complexité; de la segmentation et la fidélité aux données initiales d’un modèle sous-jacent. L’intérêt est de ne pas figer; le niveau de détail attendu mais de le laisser au choix de l’utilisateur en fonction de son but. Les critères; proposés sont donc des critères d’évaluation multi-échelle. Dans un premier temps, nous comparons; les performances expérimentales de différentes formulations énergétiques possibles. Dans un second temps,; ayant fait un choix d’énergie particulier, nous comparons les performances de notre nouveau critère avec; celles des principaux critères existants.

2. Traitement et analyse quantitative de séquences IRM cardiaques marquées Aymeric HISTACE, Christine CAVARO-MENARD, Vincent COURBOULAY, Michel MENARD. 125-143 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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L'évaluation non invasive de la fonction cardiaque présente un intérêt majeur pour le diagnostic et le suivi de; pathologies cardio-vasculaires. L'IRM cardiaque marquée permet de mesurer des paramètres anatomiques; et fonctionnels du myocarde. Ce protocole fait apparaître sur les images des séquences temporelles; cardiaques Petit-Axe (PA) une grille se déformant avec le myocarde. Le suivi de cette grille permet ainsi; d'estimer le déplacement intramyocardique. L'objectif de notre étude est de rendre robuste le suivi; automatique de la grille de tags sur les séquences PA afin de mener une analyse quantitative 2D+T de la; fonction contractile du Ventricule Gauche (VG). La méthode que nous avons développée dans ce but, utilise; un modèle de contour actif sous forme de grille dont l'énergie image se construit grâce à une; diffusion sélective permettant la sauvegarde de l'information de tag au détriment du reste sur; chacune des images PA extraites des séquences IRM cardiaques marquées. Cette approche, couplée à une; détection automatique des contours du VG sur ces mêmes images, permet l'obtention de résultats; quantitatifs (paramètres cliniques) satisfaisants à la fois en terme de précision, de robustesse, de; reproductibilité et de rapidité.

3. Mesure du contraste local dans les images, Application à la mesure de distance de visibilité par caméra embarquée Nicolas HAUTIERE, Didier AUBERT, Michel JOURLIN. 145-158 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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À partir de la définition de la distance de visibilité météorologique, nous définissons les distances de visibilité; mobilisée et mobilisable. Cela nous conduit à proposer une méthode générique de mesure de la distance de; visibilité atmosphérique par caméra embarquée à bord d'un véhicule. Celle-ci consiste à rechercher l'objet le; plus éloigné ayant un contraste d'au moins 5 %. Nous détaillons dans cet article comment estimer le; contraste. Pour ce faire, nous présentons une méthode précise, robuste et rapide issue de la technique de; segmentation d'images de Köhler. Nous montrons comment nous avons adapté cette méthode à nos besoins.; Pour justifier nos propos, nous comparons notre approche aux techniques de Gordon et Beghdadi. Nous; appliquons le résultat à la mesure de distance de visibilité en fusionnant notre mesure de contraste local avec; une information de distance obtenue par stéréovision. Nous finissons par donner des exemples de mesure de; distance de visibilité mobilisée sous différentes conditions météorologiques.

4. Une méthode dirigée par la syntaxe pour l’extraction de champs numériques dans les courriers entrants Clément CHATELAIN, Guillaume KOCH, Laurent HEUTTE, Thierry PAQUET. 179-198 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Dans cet article, nous présentons une méthode générique d'extraction et de reconnaissance de champs; numériques (numéro de téléphone, code postal, etc.) dans des courriers manuscrits non contraints. La; méthode d'extraction exploite la syntaxe des champs comme information a priori pour les localiser. Un; analyseur syntaxique à base de modèles de Markov filtre les séquences de composantes qui respectent la; syntaxe d'un type de champ connu du système. Notre approche permet ainsi d'éviter la reconnaissance; totale du document, opération délicate et coûteuse en temps de calcul, puisque seuls les champs localisés; sont soumis à un système de reconnaissance. Nous montrons l'efficacité de la méthode sur une base de; courriers manuscrits réels de type courrier entrant.

Numéro 3-4-NS

1. Dépistage et soins : l’apport du traitement du signal à la cancérologie René HUSSON, Didier WOLF. 199-200 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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2. Transfert sécurisé d’images médicales par codage conjoint: cryptage sélectif par AES en mode par flot OFB et compression JPEG W. PUECH, J. M. RODRIGUES, J.-E. DEVELAY-MORICE. 201-211 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Le trafic des images numériques augmente rapidement sur les réseaux. La protection des données; numériques, et en particulier les images médicales, devient importante pour de nombreuses raisons telles; que la confidentialité et l'intégrité. Actuellement, la façon la plus répandue de répondre au problème de la; confidentialité est le cryptage. Cependant, les algorithmes classiques et modernes de chiffrement ne sont; pas capables de chiffrer une énorme quantité de données dans un environnement en temps réel. Le cryptage; sélectif (CS) est une approche qui ne chiffre qu'une partie des données afin de diminuer le temps de calcul; tout en assurant une certaine sécurité. Cet article présente une nouvelle méthode de cryptage sélectif pour; des images médicales comprimées au format JPEG. Cette méthode est basée sur le cryptage par flot avec; AES d'une partie du flux binaire issue du codage par Huffman. Les résultats de la méthode proposée; présentent un gain de temps de calcul significatif tout en conservant le taux de compression et le format; initial de JPEG.

3. Spectro-imagerie endoscopique d'autofluorescence et cartographie 2D pour la localisation et le diagnostic in situ de lésions cancéreuses W. C. P. M. BLONDEL, Ch. DAUL, S. VILLETTE, R. MIRANDA-LUNA, Y. HERNANDEZ-MIER, G. BOURG-HECKLY, D. WOLF. 213-233 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Le diagnostic précoce est le moyen le plus efficace de lutte contre le cancer. Parmi toutes les techniques; possibles, les méthodes optiques (photodiagnostic du proche UV au proche IR) présentent des caractéristiques; importantes recherchées par les médecins : grande sensibilité, radiations non ionisantes et mesures; atraumatiques. Elles sont particulièrement bien adaptées à la détection des cancers des organes creux, par; nature superficiels et difficilement décelables en endoscopie classique. Cet article décrit une approche; méthodologique fondée sur l’exploitation de l’autofluorescence tissulaire, applicable en endoscopie clinique, et; conduisant à l’élaboration d’indicateurs diagnostiques issus des paramètres spectraux. Après un état de l’art; sur les méthodes spectroscopiques (LIFS) et d’imagerie endoscopique d’autofluorescence, nous montrons; l’efficacité de la LIFS fibrée en terme de sensibilité et de spécificité pour le diagnostic de lésions cancéreuses; de l’oesophage (étude clinique sur 25 patients). Nous présentons ensuite les caractéristiques technologiques; et le calibrage du prototype d’imageur endoscopique d’autofluorescence développé. Une seconde partie traite; du pré-traitement, du recalage et du mosaïquage des images endoscopiques appliqués à la construction; automatique d’une image panoramique (cartographie) à partir de séquences vidéos des zones explorées de; l’organe. Finalement, en exploitant les informations de fluorescence fournies par l’imageur,; la faisabilité d’une superposition des informations spatiale et spectrale est validée sur fantôme.

4. Modélisation bilinéaire et estimation du déplacement pour l’imagerie de l’élasticité appliquée au cancer de la thyroïde Philippe DELACHARTRE, Hervé LIEBGOTT, François LACOUTURE, Fabrice MORESTIN, Andrej LYSHCHIK, Tatsuya HIGASCHI, Ryo ASATO. 235-245 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Nous proposons dans cette étude une modélisation et une estimation du mouvement pour l’imagerie; échographique de l’élasticité des tissus mous appliquée au diagnostic du cancer de la thyroïde. L’image de; l’élasticité de la tumeur et des tissus environnants s’obtient par compression progressive de la thyroïde du; patient à l’aide de la sonde échographique. La complexité des mouvements à analyser nécessite le; développement d’un modèle paramétrique du déplacement et d’une méthode d’estimation des paramètres du; modèle adaptée aux déplacements sub-pixels. Le modèle de mouvement est un modèle bilinéaire à 8; paramètres. L’estimation des paramètres du modèle s’effectue par une approche itérative multi-échelle. Cette; approche est testée sur des images de simulation puis, sur des données cliniques. Les premiers résultats; cliniques indiquent l’intérêt et le potentiel de cette technique d’imagerie pour la visualisation des tumeurs de; la thyroïde.

5. Utilisation des ondes de cisaillement ultrasonores pour l'imagerie d'élasticité des tissus biologiques Melouka Elkateb HACHEMI, Samuel CALLÉ, Jean-Pierre REMENIÉRAS. 247-258 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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L'élastographie dynamique par force de radiation ultrasonore est une technique d'imagerie des propriétés; élastiques des tissus biologiques. D'un point de vue mécanique, nous supposons que ces milieux sont; isotropes c'est-à-dire que leurs propriétés sont indépendantes du choix des axes de référence. Le tenseur; élastique qui définit les constantes physiques de ce milieu s'exprime en fonction de deux constantes; indépendantes, le module d'élasticité volumique K (qui intervient lors de la propagation des ondes de; compression), et le module d'élasticité de cisaillement μ (qui intervient lors de la propagation des ondes de; cisaillement). L'apparition de certains type de cancers entraîne de faibles variations du module d'élasticité; volumique K, mais peut modifier considérablement le module d'élasticité de cisaillement μ. La mesure de ce; paramètre μ peut ainsi aider au diagnostic de ce type de pathologie des tissus. Un moyen judicieux de mesurer; ce paramètre est d'utiliser un effet non linéaire de force de radiation ultrasonore. Cette force est; proportionnelle à l'atténuation et à l'intensité des ultrasons émis dans le tissu par le système d'imagerie. Cette; source de contrainte génère principalement une onde de cisaillement qui se propage avec une vitesse de; phase proportionnelle au module de cisaillement et une polarisation purement transversale en champ lointain; (loin de la source de contrainte). La mesure des déplacements du milieu, induits par la propagation de cette; onde, peut permettre par résolution du problème inverse de remonter au module de cisaillement. Nous avons; réalisé ces mesures à partir des lignes radiofréquences (RF) obtenues par un transducteur d'imagerie; ultrasonore. Ce travail décrit précisément le traitement que nous avons réalisé sur les lignes RF. Ce traitement; est basé sur l'utilisation d'une méthode d'estimation des retards temporels entre les lignes radiofréquences; obtenues pendant la propagation de l'onde de cisaillement. L'influence de différents paramètres (taille de la; fenêtre glissante d'analyse, rapport signal sur bruit des lignes RF, fréquence d'échantillonnage,; caractéristiques du transducteur ultrasonore...) sur la précision de mesure des déplacements a été étudiée.; Nous présentons les courbes des déplacements en fonction du temps obtenus après optimisation des; paramètres de traitement. Ces résultats expérimentaux ont été favorablement comparés à un modèle; physique et nous ont permis de remonter au module de cisaillement du milieu.

6. Mammographie ultrasonore en champ proche Serge MENSAH, Émilie FRANCESCHINI, Jean-Pierre LEFEVRE. 259-275 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Nous introduisons par cette note une formulation originale en champ proche, du champ ultrasonore diffracté par; un organe faiblement contrasté – le sein – (Approximation de Born). Cette formulation est fondée sur le principe; d'Huygens-Fresnel qui construit ce champ sur la base d'un schéma interférentiel à partir des sources secondaires; sphériques. Cette approche nous amène à définir une nouvelle transformée de Fourier dite «elliptique» dont le; spectre (du même nom) s'établit sur une famille de fonctions de base – les composantes harmoniques; – qui présentent un support spatial ellipsoïdal caractéristique des senseurs actifs multi-statiques. Ces projections; elliptiques nous permettent de définir la transformée de Radon Elliptique qui fonde une extension en champ; proche du théorème coupe-projection. Grâce à ces transformées spectrale et tomographique, nous montrons; qu'il est possible de reconstruire les cartographies de fluctuation d'impédance en réflexion et de célérité en; transmission. Nous observons que l'algorithme est très proche de celui universellement utilisé en champ lointain,; basé sur une décomposition harmonique de type ondes planes. Cette formulation nous permet, à l'instar de; l'échographie, de jeter les bases de la tomographie ductale offrant une inspection systématisée de chaque lobe; en vue de la détection précoce du cancer du sein. Dans ce but, des fantômes numériques anatomiques 2D de; sein correspondant à une coupe axiale de la structure ductolobulaire dans des situations saines et pathologiques; sont développés, afin de valider les modèles précités d'analyse et d'inversion des données en champ proche. Ils; permettent aussi une comparaison réaliste des procédés échographique (référence du radiologue) et; tomographique, avec, pour cette dernière modalité, un avantage confirmé.

7. Segmentation d’images hyper-spectrales Robin GIRARD. 277-288 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Nous présentons un algorithme de segmentation d'images hyper-spectrales supposées constantes par; régions. Cet algorithme est composé de trois phases. La première est une phase de débruitage inspirée d'une; méthode adaptative de lissage pondéré fondée sur une segmentation par croissance de régions, la deuxième; se sert des paramètres obtenus lors du débruitage de la première phase et a pour but de produire une; estimation des contours des régions connexes issues du débruitage. La dernière étape de l'algorithme; consiste à fusionner les régions issues de la deuxième phase en minimisant une version pénalisée de l'erreur; quadratique de reconstruction. La méthodologie est illustrée sur des données simulées d'imagerie de; résonance magnétique nucléaire.

8. Segmentation d'images par étiquetage crédibiliste : Application à l'imagerie médicale par tomodensitométrie en cancérologie Peng ZHANG, Patrick VANNOORENBERGHE, Olivier GALLOCHER, Isabelle GARDIN. 289-305 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Dans cet article, un algorithme de segmentation d'images basé sur une technique d'étiquetage crédibiliste est; présenté. La contribution essentielle de ce travail réside dans la façon dont les images sont modélisées par; des fonctions de croyance de façon à représenter l'incertitude inhérente à l'étiquetage d'un voxel à une; classe. L'allocation de masse réalisée pour chaque voxel est construite à partir des caractéristiques; intrinsèques des régions qui composent l'image. Afin de limiter cette incertitude dans la phase d'étiquetage,; on diminue de façon progressive un seuil de décision tout au long d'un processus itératif jusqu'à; sa stabilisation. Cet algorithme est appliqué à la segmentation de volumes d'intérêt sur des images TDM. La; segmentation des deux poumons, de la trachée, des bronches souches et du canal médullaire est réalisée à; visée de radiothérapie externe, ainsi que la réalisation de la segmentation ganglionnaire pour la mesure de; volume à visée d'évaluation initiale du stade de la maladie ou de suivi thérapeutique.

9. Extraction du signal respiratoire à partir de projections cone-beam pour l'imagerie TDM 4D Simon RIT, David SARRUT, Vlad BOLDEA, Chantal GINESTET. 307-319 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Le traitement des cancers des poumons par radiothérapie doit prendre en compte les mouvements; respiratoires pour être efficace. La connaissance de ce mouvement passe par l'obtention d'images; tomodensitométriques (TDM) 4D. Les images TDM 4D du thorax en respiration libre acquises actuellement; utilisent les méthodes de type gated ou respiration-correlated. Ces méthodes nécessitent un signal; respiratoire, recueilli pendant l'acquisition des données, pour trier celles-ci en différents groupes. La qualité; de l'image TDM 4D dépend alors d'une description correcte, par le signal respiratoire, de la position du thorax; dans le cycle respiratoire au cours de l'acquisition. Ce signal est généralement acquis par une mesure; indépendante des données densitométriques (spiromètre, thermomètre,...). Nous proposons de l'extraire; directement de la séquence de projections cone-beam (CB) 2D acquises autour du thorax en; respiration libre. Notre méthode extrait le mouvement entre deux projections CB 2D consécutives par un; algorithme de mise en correspondance de blocs. Ces blocs sont positionnés autour de points d'intérêt; constituant un sous-échantillonnage régulier des projections CB 2D. Nous déduisons de la trajectoire de; chaque bloc dans la séquence un signal unidimensionnel après projection. Une sélection d'un sous-ensemble; de ces signaux nous permet d'obtenir, après agrégation, le signal respiratoire pendant le temps de; l'acquisition. Notre méthode est validée quantitativement sur données simulées et qualitativement sur; données réelles. Sur données simulées, nous obtenons un signal respiratoire corrélé linéairement à 97,5 %; avec la référence. Sur données réelles, le signal extrait nous permet de reconstruire l'image TDM 4D d'un; patient que l'on compare à l'image TDM 3D floue, obtenue sans prise en compte du mouvement respiratoire.

10. Repositionnement du patient en radiothérapie conformationnelle du cancer de la prostate par recalage d’images échographiques et d’images de résonance magnétique Nacim BETROUNI, Maximilien VERMANDEL, David PASQUIER, Salah MAOUCHE, Jean ROUSSEAU. 321-333 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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En radiothérapie conformationnelle, le calcul des doses et des balistiques des faisceaux à appliquer pour; irradier la tumeur se fait en se basant sur des images tomographiques (IRM ou scanner (TDM)) réalisées avant; le traitement. Celui-ci dure plusieurs séances réparties sur plusieurs semaines. Au début de chaque séance le; patient doit être installé sur la table de traitement dans les conditions initiales de planification. Actuellement,; les méthodes les plus utilisées pour ce repositionnement se basent sur l'anatomie externe du patient et; supposent une immobilité des organes internes. De ce fait, des marges d'erreurs sont prévues dans; la définition des volumes pour prendre en considération ces mouvements et les erreurs du repositionnement.; Ce travail présente une nouvelle approche, adaptée aux conditions cliniques, pour le repositionnement; automatique du patient en radiothérapie de la prostate. Elle est basée sur un repérage temps réel par; échographie et une mise en correspondance rapide et précise avec des images générées dans le volume de; planification. La méthode exploite une modélisation statistique de la prostate pour extraire automatiquement; ses contours. Les premiers tests de la méthode dans les conditions réelles d'une séance de radiothérapie; montrent que le repositionnement peut être obtenu avec une précision de l'ordre de 1.4 mm.

11. Recalage et mise en correspondance d’images tomographiques et de projection: Résultats préliminaires d’une solution hybride en radiochirurgie Maximilien VERMANDEL, Nacim BETROUNI, Christian TASCHNER, Christian VASSEUR, Jean ROUSSEAU. 335-350 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Une méthode de recalage d’images multimodales 2D/3D entre Imagerie par Résonance Magnétique (3D) et; à l’angiographie par rayons X (2D) est appliquée à la planification dosimétrique en radiochirurgie. Le flux d’images; nécessaires à la réalisation du traitement en radiochirurgie est considérable. La fusion de ces images; multimodales dans un espace commun est requise pour la planification. Ainsi, elles nécessitent d’être acquises en; utilisant un référentiel dit «stéréotaxique». Cependant, l’utilisation d’algorithmes de recalage dans la phase de; planification permet de simplifier les procédures d’imagerie en diminuant l’usage du cadre sans contraindre la; planification. Nous proposons ici les résultats préliminaires de l’application du recalage dans un contexte; radiochirurgical par comparaison avec la méthode basée sur un repérage stéréotaxique qui constitue le gold; standard. Les résultats préliminaires obtenus lors de cette première phase de validation permettent de conclure; sur la compatibilité de certaines séquences d’images IRM avec le recalage d’images tomographique et de; projection

12. Le mouvement respiratoire en Imagerie Fonctionnelle du Cancer: une revue des effets et des méthodes de correction Dimitri VISVIKIS, Catherine CHEZE LE REST, Frédéric LAMARE. 351-361 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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De nombreux paramètres inhérents à la détection en Tomographie par Emission de Positons (TEP) influent sur; la qualité des images. Le mouvement du patient pendant l'examen produit également d'importants artefacts; qui réduisent la qualité des images. Ces effets sont particulièrement importants lors de l'imagerie du thorax; et de l'abdomen où on ne peut s'affranchir des mouvements physiologiques du coeur et des poumons.; Le mouvement respiratoire produit en particulier un bruit qui réduit la sensibilité de détection des lésions. De; plus, la respiration modifie les volumes et les concentrations d'activité des tumeurs essentiellement dans le; bas du thorax et le haut de l'abdomen, influençant ainsi les données quantitatives des images TEP; reconstruites. La recherche dans le domaine de la détection et de la correction des mouvements respiratoires; pour des applications en tomographie d'émission est très réactive. Les méthodologies généralement; proposées pour corriger le mouvement respiratoire sont basées sur l'utilisation d'acquisitions dynamiques; synchronisées sur la respiration. Néanmoins récemment de nouveaux algorithmes de reconstruction; permettant de compenser les effets du mouvement respiratoire ont vu le jour. Les objectifs de cette étude; sont de faire une revue des méthodologies actuelles dans le domaine de la compensation du mouvement; respiratoire en tomographie d'émission, tout en portant un accent particulier sur les applications oncologiques; et de l'imagerie TEP.

Numéro 5-6-NS

1. Avant-Propos (Geneviève Jourdain) Jean-Marc CHASSERY. 363 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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2. Editorial - 2006 - Numéros 5-6 Patrick FLANDRIN. 365 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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3. Applications musicales du traitement de signal : synthèse et prospective Hugues VINET. 367-377 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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L’objet de cet article est de proposer une synthèse des applications musicales du traitement de signal, des; problématiques de recherche qui leur sont liées et des directions prospectives qui se dégagent sur la base de; travaux récents dans ce domaine. Après l’exposé de notions préliminaires, relatives au système technique; musical et à l’analyse des différentes représentations numériques des informations musicales, cette synthèse; se concentre sur trois types de fonctions principales : la synthèse et le traitement des sons musicaux,; la spatialisation sonore et les technologies d’indexation et d’accès.

4. Représentations temps-fréquence adaptées aux ondes guidées Grégoire LE TOUZE, Barbara NICOLAS, Jérôme MARS, Dominique FATTACCIOLI. 379-390 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

Résumé

Les progrès récents en représentation temps-fréquence (RTF) reposent sur la mise au point de méthodes; adaptées aux signaux traités. Nous développons ici une méthodologie originale dans laquelle la RTF est; supervisée par les connaissances a priori issues de la physique de la propagation des ondes en Acoustique; Sous-Marine (ASM). Nous présentons d'abord la méthodologie générale des RTF adaptées; applicables aux signaux propagés dans un guide d'ondes. Nous construisons ensuite des RTF adaptées au; guide parfait (guide sans perte) et au guide de Pekeris [1] qui décrivent tous deux la propagation des ondes; d'Ultra Basse Fréquence (1-100 Hz) en ASM dans un environnement petit fond. Nous testons ces méthodes; sur des signaux réels. Nous évaluons enfin les RTF construites et exposons leurs limites.

5. Application d’un cache 2D prédictif à l’accélération de la rétroprojection TEP 2D Stéphane MANCINI, Nicolas GAC, Michel DESVIGNES, Olivier BOURRION, Olivier ROSSETO. 391-404 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

Résumé

Le développement et la diffusion des équipements TEP passent par la réduction des temps de calcul de la; reconstruction des images acquises. Aussi cet article présente une solution mixte logicielle/matérielle pour; l'accélération de la reconstruction 2D sur une plateforme SOPC (System on Programmable Chip), la nouvelle; génération de circuits reconfigurables. Le verrou technologique posé par la latence des accès mémoire est; levé grâce au cache 2D Adaptatif et Prédictif (cache 2D-AP).

6. Treillis à complexité réduite pour le décodage de codes à longueur variable Gholam-Reza MOHAMMAD-KHANI, Chang-Ming LEE, Michel KIEFFER, Pierre DUHAMEL. 405-413 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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De nombreux algorithmes ont été proposés pour le décodage souple de données codées à l’aide de codes; à longueur variable (CLV), la plupart travaillant avec des treillis. Pour un code réaliste, ces treillis sont très; complexes à cause du nombre de mots de code à considérer. Cet article présente le principe d’un algorithme; de regroupement de mots de CLV en un nombre minimal de classes, ce qui permet de réduire; significativement la complexité des treillis utilisés pour le décodage souple de CLV. L’adaptation; des algorithmes de décodage tels que SOVA ou BCJR à ce type de treillis est détaillée. Une illustration sur les; CLV de la norme H.263+ est proposée ainsi qu’un exemple d’application à la localisation des frontières de; blocs de texture H.263+.

7. Détection de phase à très faible rapport signal à bruit à l’aide d’un code de parité M. DERVIN, M.L. BOUCHERET, G. MESNAGER, A. DUCASSE. 415-424 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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De nombreuses études ont récemment montré l'avantage que l'on peut tirer du décodage canal pour; l'amélioration de la synchronisation de phase porteuse à faible rapport signal à bruit. Lorsque la phase à; estimer varie au cours du temps (erreur de fréquence, bruit de phase), l'estimation de la phase avant; la première étape de décodage pose toutefois problème lorsque les mots de code sont longs. Nous proposons; ici un algorithme de synchronisation fondé sur l'introduction d'un code de parité simple et court. Nous; montrons que pour une transmission continue et une modulation MDP8, le détecteur proposé permet de; réduire sensiblement la gigue de phase à très faible point de fonctionnement et en présence de bruit de; phase, par rapport aux algorithmes classiques. De faible complexité, il apparait notamment bien adapté au; contexte des télécommunications par satellite.

8. Récepteurs source-canal conjoint utilisant des codes LDPC 425-437 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Grâce à une analyse asymptotique, l’optimisation d'un récepteur utilisant un décodage source-canal; conjoint (DSCC) impliquant un code LDPC est considérée pour les systèmes itératifs suivant :; (a) récepteur source-canal conjoint optimisé,; (b) récepteurs compatibles avec des applications non conjointes,; (c) le récepteur tandem optimal supposant une compression de source parfaite,; (d) le récepteur tandem classique.; Des résultats d’optimisation et de simulation sont proposés pour différents rendements et longueurs de; mots de code.

9. Deux méthodes de déconvolution et séparation simultanées; application à la reconstruction des amas de galaxies S. ANTHOINE, E. PIERPAOLI, I. DAUBECHIES. 439-447 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Nous présentons deux approches pour résoudre le problème de séparation et de déconvolution simultanées; de mélanges de composantes. La première est basée sur une description statistique des coefficients; d’ondelettes des signaux. La seconde consiste à minimiser une fonctionnelle variationnelle. Nous appliquons; ces deux méthodes à la reconstruction des amas de galaxies par l’effet Sunyaev-Zel’dovich dans le cadre; de la mission d’observation du fond diffus cosmique par ACT. Nous trouvons que pour des paramètres appropriés,; les deux méthodes donnent des résultats comparables et que prendre en compte le caractère nongaussien; des amas très intenses améliore nettement leur reconstruction.

10. Estimation de signaux par noyaux d'ondelettes Vincent GUIGUE, Alain RAKOTOMAMONJY, Stéphane CANU. 449-460 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Cet article présente une méthode de régression pour les signaux non uniformément échantillonnés basée sur; les ondelettes. Nous utilisons une formulation issue de l'apprentissage supervisé et des méthodes à noyaux; qui combine une fonction coût L2 et une régularisation L1 multi-échelles. L'utilisation de l'algorithme Least; Angle Regression pour la résolution du problème est à la fois efficace et intéressante, elle permet de calculer; le chemin complet de régularisation et d'introduire de nouvelles solutions pour régler le compromis; biais-variance.

11. Compensation de déformations en tomographie dynamique 3D conique Laurent DESBAT, Sébastien ROUX, Pierre GRANGEAT. 461-471 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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L'objet de cette étude est la reconstruction tomographique d'objets ou d'organes qui se déforment au cours; de l'acquisition des projections dans un scanner. Notre approche est celle de la compensation analytique des; déformations lors de la reconstruction. Nous concentrons ce travail sur la géométrie conique 3D. Nous; introduisons une classe de déformations préservant la géométrie conique 3D et nous montrons que les; déformations issues de cette classe, beaucoup plus vaste que celle des déformations affines, peuvent être; compensées analytiquement. Nous illustrons la compensation de déformations de cette classe par des; expérimentations numériques sur des fantômes dynamiques en géométrie conique 3D.

12. Estimation combinée de forme et de mouvement par champs markoviens: application à l'imagerie cardiaque scanner multibarrette Antoine SIMON, Mireille GARREAU, Dominique BOULMIER, Jean-Jacques BELLANGER, Hervé LE BRETON. 473-487 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Une méthode d'estimation conjointe de forme et de mouvement non rigide à partir de séquences temporelles; tridimensionnelles est proposée. Reposant sur une mise en correspondance surface-volume, elle permet, à; partir d'une première segmentation de l'objet d'intérêt, d'estimer le mouvement de l'objet et ses déformations; sur toute la séquence temporelle d'observation. Une modélisation markovienne combinée à un algorithme de; recuit simulé estime les correspondances entre les noeuds du maillage de surface modélisant l'objet à un; instant et les voxels du volume représentant l'objet à l'instant suivant. La méthode a été appliquée à; l'extraction de formes et de mouvements cardiaques en tomodensitométrie multibarrette. Les tests, réalisés; à la fois avec des mouvements simulés et sur des données réelles, ont donné des résultats prometteurs.

13. Extraction de la forme et de la perspective dans des textures artificielles et des scènes naturelles par modèles corticaux Corentin MASSOT, Jeanny HERAULT. 489-501 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Dans ce travail nous présentons un nouvel algorithme d’extraction de la forme par la texture appliqué à; l’analyse des scènes naturelles. L’originalité de cette approche est basée sur la structure du cortex visuel; primaire (V1) dont elle modélise les fonctions. L’algorithme est capable d’analyser une grande variété de; textures présentant différents types d’irrégularités. Tout d’abord pour réaliser l’échantillonnage du spectre; d’amplitude, nous proposons de nouveaux filtres, appelés filtres log-normaux, inspirés du fonctionnement; des cellules complexes de l’aire V1, en remplacement des filtres de Gabor classiques. Ces filtres s’avèrent; particulièrement appropriés aux techniques de reconnaissance de forme de part leurs différentes propriétés; théoriques, notamment leur profil en fréquence radiale (adapté à la décroissance en 1/f des scènes naturelles); et leur séparabilité en orientation et en fréquence. Nous utilisons ensuite une méthode d’estimation de la; fréquence moyenne locale appliquées sur des signaux naturels. Celle-ci ne nécessite pas la recherche d’une; échelle adaptée à l’analyse et tire avantage de l’ensemble des fréquences du banc de filtres utilisé.; Finalement, à partir de l’estimation locale, l’orientation et la forme sont extraits en utilisant les propriétés; géométriques de la projection perspective. La précision de la méthode est évaluée sur différents types de; textures, à la fois régulières et irrégulières, et sur des scènes naturelles. La méthode présentée permet; d’obtenir des résultats se comparant favorablement aux meilleures techniques existantes tout en conservant; un faible coût de calcul. Enfin le modèle peut être adapté à d’autres applications telles que l’analyse de; textures, l’extraction de points caractéristiques ou l’indexation d’images par le contenu.

14. Segmentation compétitive de l’hippocampe et de l’amygdale à partir de volumes IRM M. CHUPIN, D. HASBOUN, É. BARDINET, S. BAILLET, L. LEMIEUX, L. GARNERO. 503-516 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

Résumé

L’hippocampe et l’amygdale sont deux structures cérébrales intervenant dans plusieurs fonctions cognitives; fondamentales. Leur segmentation, à partir de volumes d’imagerie par résonance magnétique (IRM), est un; outil essentiel pour mesurer leur atteinte dans certaines pathologies neurologiques, mais elle est rendue; difficile par leur géométrie complexe. Nous considérons leur segmentation simultanée par une méthode de; déformation homotopique compétitive de régions. Celle-ci est guidée par des connaissances anatomiques; relationnelles ; ceci permet de considérer directement des structures atrophiées. Rapide, l’algorithme donne,; pour les deux structures, des résultats comparables à la segmentation manuelle avec une meilleure; reproductibilité. Ses performances, concernant la qualité de la segmentation, le degré d’automatisation; et le temps de calcul, sont parmi les meilleures de la littérature.