Développement d’un logiciel de segmentation de régions d'intérêts sur des images ultrasonores 3D

Durée du stage : 6 mois, Niveau Bac +5

Mots-clefs : Analyse, conception et développement d’applications, C++, OpenGL, Matrices en grandes dimensions, Optimisation, Parallélisation, Traitement et visualisation de données 3D, Segmentation d'image

Contexte :

Ce stage se déroule dans le cadre d'un partenariat entre l'entreprise Atys Medical et le laboratoire Creatis/INSA. Atys Médical est spécialisée dans la conception, la fabrication et la vente d'appareils médicaux de diagnostic pour la médecine vasculaire, le suivi du patient diabétique, la neurologie, l'anesthésie réanimation, la dermatologie, l'imagerie du petit animal. Le laboratoire CREATIS ou Centre de Recherche en Acquisition et Traitement de l'Image est une unité de recherche de rayonnement international dans le domaine de l'imagerie biomédicale.

Objectif :

L’entreprise Atys Medical développe et commercialise des échographes Dermcup équipés de sondes d’imagerie 3D haute fréquence (25 MHz - 50 MHz) donnant une image haute résolution des tissus sur une profondeur de 4 à 6 mm, sur une région carrée de 16x16mm. segmentation a été développé, qui permet de tracer des contours de lésions (naevus, mélanomes, carcinomes) ou tissus d'intérêt (derme). Ces algorithmes sont basés sur des fonctionnelles de niveau et les distributions d'intensité dans l'image.

Un démonstrateur est en ligne sur : http://www.atyscrea.insa-lyon.fr/fr/demo_echo3D

L'objectif de ce stage est de développer un logiciel de segmentation reprenant les algorithmes développés au sein de l'équipe et intégrant de nouvelles fonctionnalités de visualisation et d'analyse. Les données importantes (>7 millions de voxels) demandent d'optimiser le code, en terme de stockage et de parallélisation des algorithmes. L'interface du logiciel sera développé avec OpenGL. En fin de stage le logiciel produit devra entre autres permettre à l'utilisateur d'explorer le volume selon des coupes arbitraires, de délimiter la zone d'intérêt à segmenter, de visualiser le résultat de l'algorithme selon des coupes ou en volume, d'apporter des rectifications aux résultats obtenus et effectuer des mesures quantitatives (volume, dimensions) sur la région obtenue.

Déroulement du stage :

- Etude de l’existant : programme de visualisation préliminaire réalisé avec OpenGL

- Intégration progressive du code de segmentation issu de la recherche conduite dans le laboratoire Creatis/INSA

- Validation exhaustive des nouvelles fonctionalités par rapport aux fonctions existantes

- Elaboration de l'interface utilisateur et des nouvelles fonctionalités de mesure

Qualité et pré-requis :

- Bonnes compétences en programmation orientée C++, développement logiciel, gestion de projets, développement d'interfaces utilisateur, capacité d'apprentissage de Qt, OpenGL

- Intérêt pour la manipulation de données 3D, l'Optimisation, la Parallélisation, gestion de Tableaux en grandes dimensions

- Connaissances en Matlab souhaitables mais pas indispensables

- Ouverture sur les problématiques de traitement d'image, la programmation de tableaux en grande dimension, l'utilisation de librairies numériques, notions d'optimisation

- Autonomie et force de proposition, travail en équipe