Vision et Reconstruction 3D basée sur la Texture: Application à la Robotique Médicale. - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2008

Computer Vision and 3D Reconstruction using Texture Analysis, with application to Medical Robotics.

Vision et Reconstruction 3D basée sur la Texture: Application à la Robotique Médicale.

Résumé

This work details the setup of a 3D vision component, itself par of a larger framework developped at the LIRMM and dedicated to motion compensation on the beating heart. Our goal was to track the motion of the heart at real-time and evaluate the 3D position of the surface of the organ. These informations are obtained from video data from one or two cameras. A first contribution is a method to choose texture-based descriptors to robustly characterize the surface of the organ and track it. The other main contribution is a tracking method, based on both these descriptors and pattern matching, that showed good results on in-vivo experiments. This method is applied on real-life images to compute 2D and 3D motion, and its results are compared with the ones of other existing approaches.
Ces travaux mettent en place les bases d'une architecture de vision 3D pour un projet de plate-forme robotique de compensation de mouvements cardiaques, pour la chirurgie coronarienne mini-invasive à cœur battant. Les objectifs recherchés sont le suivi et la reconstruction en temps réel des mouvements du cœur, à partir des images fournies par une ou deux caméras. Une première contribution est la sélection d'un ensemble de descripteurs optimaux pour l'analyse de la texture du cœur, réalisée par des méthodes d'analyse statistique multidimensionnelle. Ce jeu de descripteurs est alors mis en œuvre dans un algorithme original de suivi hybride, qui utilise à la fois des informations issues de l'analyse de texture et de la mise en correspondance de motifs. Cet algorithme est évalué sur des images de synthèse ainsi que sur des images acquises in vivo grâce à une plate-forme d'acquisition haute fréquence développée pour l'occasion. Cette évaluation montre l'avantage de coupler l'information de motif avec l'information de texture au niveau de la robustesse du suivi vis-à-vis des déformations de l'organe. Nous proposons ensuite d'appliquer ces méthodes à la reconstruction 3D des mouvements du cœur par stéréo-vision. Cette méthode utilise l'analyse de texture afin d'améliorer le recalage des données entre les vues. Des résultats sont présentés sur des images expérimentales afin d'illustrer la méthode.
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Dates et versions

tel-00339769 , version 1 (18-11-2008)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00339769 , version 1

Citer

Aurélien Noce. Vision et Reconstruction 3D basée sur la Texture: Application à la Robotique Médicale.. Automatique / Robotique. Université Montpellier II - Sciences et Techniques du Languedoc, 2008. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00339769⟩
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