Responsables: Chantal MULLER – Thomas ALIX
Contexte du projet: Ce projet de Master en traitement d’image est proposé pour répondre aux besoins méthodologiques d’une étude médicale menée à CREATIS en partenariat avec les hôpitaux de Lyon-Sud, sur la morphologie 3D des sinus de la face. Cette étude menée par un spécialiste en chirurgie maxillo-faciale et stomatologie vise à démontrer le lien entre la morphologie des cavités sinusiennes et les données biométriques et fonctionnelles faciales de l’être humain. Le travail consiste à développer et mettre en œuvre des méthodes tridimensionnelles et automatiques d’analyse et de traitement d’image à partir d’examens tomodensitométriques, afin de permettre une analyse morphométrique 3D. L’originalité de ce travail est d’opérer directement dans l’espace tridimensionnel, contrairement aux analyses morphométriques usuelles, de type analyse de Delaire, qui sont réalisées en 2D à partir de projections. Les méthodes devront extraire les différentes structures osseuses du crâne et ainsi que les cavités aériennes. Le principal verrou repose sur la dissociation des structures connexes et de propriétés statistiques identiques comme par exemple les cavités des sinus maxillaires, les fosses nasales et les cavités des sinus frontaux. La segmentation devra donc intégrer des contraintes d’a priori de forme provenant de connaissances anatomiques, de modèles de référence ou de propriétés géométriques liées à la structure à segmenter. Par exemple, la disparition du septum intersinusien dans les images à rayons X comme le montre la Fig. 1, devra être compensée par une contrainte de forme pour procéder à une séparation des sinus frontaux droit et gauche.
Description et méthodes envisagées : Les méthodes de segmentation élaborées et testées s’appuieront sur la technique de la croissance de région et plus particulièrement sur la « croissance de région variationnelle », approche développée dans la thèse de JL Rose (05/12/2008 : http://www.creatis.insa-lyon.fr/~rose/doc/these.pdf) [ROSE-09a] [ROSE-09b]. Les travaux de recherche porteront sur la définition de critères d’énergie et de contraintes permettant de prendre en compte les informations a priori (forme, modèle, connaissances anatomiques…) Les traitements devront s’intégrer à une plateforme de visualisation et de mesure 3D spécialement développée pour l’application. Dans cette optique, l’interface utilisateur devra être particulièrement soignée. Outils : Les développements seront basés sur les librairies open-source VTK et ITK (http://www.itk.org) et l’interface conçue à l’aide d’outils tels que Paraview (http://www.paraview.org/) ou fltk. Les traitements pourront s’appuyer également sur des outils et modules déjà existants au laboratoire.
Pré-requis :
- Maîtrise de la conception objet, expérience en C++ souhaitée
- Traitement d’image
Tuteurs: Chantal MULLER
Co-encadrant : Thomas ALIX
Email: chantal.muller@creatis.insa-lyon.fr
Lieu : Laboratoire CREATIS – Bâtiment Léonard de Vinci.
[ROSE-09b] J.L. Rose, C Revol-Muller, D. Charpigny, and C. Odet. Shape prior criterion based on Tchebichef moments in variational region growing. In IEEE International Conference on Image Processing ICIP'09, Cairo, Egypt, pages in-press, November 2009.
[ROSE-09a] J.L. Rose, C Revol-Muller, C Reichert, and C. Odet. Variational region growing. In International Conference on Computer Vision Theory and Applications, Lisboa, Portugal, pages in-press, February 2009.