Modèles physiques déformables et modes vibratoires pour l'analyse du mouvement non-rigide dans les images multidimensionnelles

• Main Author: Nastar, Chahab
• Language: FRE
• Published: Ecole Nationale des Ponts et Chaussées 1994
• Subjects: [INFO:INFO_MO] Computer Science/Modeling and Simulation; traitement signal; traitement numérique; traitement image; informatique graphique; déformation; classification; analyse mouvement; compression; mouvement; modélisation; élasticité; vibration; modèle n dimensions; modèle physique; forme; analyse modale; imagerie médicale; médecine; vision automatique; vision ordinateur; diagnostic automatique
• Online Access: http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00569475; http://pastel.archives-ouvertes.fr/docs/00/56/94/75/PDF/1994TH_NASTAR_C_NS17723.pdf

Nous nous intéressons à l'analyse du mouvement des objets déformables dans les séquences d'images médicales. Après un rappel des méthodes existantes, nous adoptons un modèle élastique qui évolue dans les images en se déformant sous l'action de forces tendant à le rapprocher vers les contours de l'objet, et en obéissant aux équations de la dynamique. Ce modèle permet d'effectuer un suivi du mouvement de la frontière de l'objet déformable : il s'agit d'une courbe dans les séquences d'images bidimensionnelles et d'une surface dans les séquences d'images tridimensionnelles. Afin d'analyser et de quantifier le mouvement du modèle, nous utilisons la technique de l'analyse modale, qui consiste à se placer dans la base des modes propres du système. Non seulement les équations s'écrivent plus simplement dans la base modale, mais surtout, on peut effectuer une très bonne approximation en éliminant les composantes de haute fréquence du mouvement. L'analyse modale ouvre la voie à la représentation spectrale des déformations, qui permet leur comparaison et leur classification à des fins de diagnostic automatique. Couplée à l'analyse de Fourier, elle permet un traitement spatio-temporel très efficace du mouvement des surfaces déformables (notamment le mouvement de la paroi ventriculaire), prouvant ainsi l'intérêt de la méthode en analyse et en compression de mouvement. De nombreux exemples de traitement sur des images médicales sont présentés.