Recalage non rigide d'images médicales volumiques : contributions aux approches iconiques et géométriques - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2002

Contributions to deformable registration of volumetric medical image

Recalage non rigide d'images médicales volumiques : contributions aux approches iconiques et géométriques

Résumé

Non-rigid image registration is a classical problem in computer vision that consists in deforming one image so that it follows the geometry of another image. Registration techniques are very numerous, and are generally classified according to the kind of features they use in the images to deform them. On one hand, intensity-based algorithms use the intensity of the images. On the other hand, geometric algorithms use geometric features segmented from the images, such as object boundaries. In this thesis, we first show that this classification is not fine enough to explain some fundamental differences between some registration algorithms. We propose to part the intensity-based algorithms in two classes : we distinguish between the standard intensity based (SIB) algorithms, and the intensity feature based (IFB) algorithms. We introduce a general registration energy for iconic feature registration; then, we develop particular instances of this energy with special properties according to the application : additional geometric constraints obtained from a segmentatio- n, non uniform bias invariance, vectorial regularization with cross-effects between coordinates, invariance by exchange of the images to be registered. We give applications of our algorithm in brain tracking in volumetric ultrasound image sequences, in inter-subject brain registration using magnetic resonance imaging, and in shape-and-intensity interpolation.
Le recalage non rigide d'images est un problème classique en vision par ordinateur qui revient à déformer une image afin qu'elle ressemble à une autre. Les techniques existantes, très nombreuses, sont généralement répertoriées selon l'information utilisée pour le recalage. D'un côté les algorithmes iconiques utilisent l'intensité des images. De l'autre, les algorithmes géométiques utilisent des amers géométriques extraits des images, comme les bords d'un objet. Dans cette thèse, nous montrons d'abord que cette classification n'est pas assez fine pour expliquer certaines différences fondamentales dans le comportement de certains algorithmes. Nous proposons de ce fait de diviser la classe des algorithmes iconiques en deux : nous distinguons d'une part les algorithmes iconiques standard, et d'autre part les algorithmes de recalage d'amers iconiques. Nous introduisons une énergie générale de recalage d'amers iconiques, puis nous développons des instances particulières de cette énergie ayant des propriétés spéciales selon l'application visée : ajout de contraintes géométriques supplémentaires, invariance au biais non uniforme, régularisation vectorielle avec des effets croisés, invariance par échange des images. Nous montrons des applications de nos algorithmes en suivi du mouvement dans des séquences échographiques tridimensionnelles, en relage intersujet de cerveaux, et en interpolation de formes et d'intensités.
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Dates et versions

tel-00630493 , version 1 (10-10-2011)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00630493 , version 1

Citer

Pascal Cachier. Recalage non rigide d'images médicales volumiques : contributions aux approches iconiques et géométriques. Interface homme-machine [cs.HC]. Ecole Centrale Paris, 2002. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00630493⟩

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