- Contexte
L’étude du mouvement des tissus mous et de son évolution au cours du temps peut contribuer au diagnostic ou à la quantification de certaines pathologies. L’élastographie, sorte de palpation à distance dans laquelle on s’intéresse à la déformation des tissus sous l’action d’une contrainte externe, permet de mettre en évidence des tumeurs cancéreuses plus dures que les tissus sains et qui par conséquent se déforment moins.
- Objectifs
Deux objectifs dans cette étude du mouvement des tissus mous à partir du signal analytique quaternionien [1]:
- Développer une approche 2D+t du formalisme de signal analytique quaternionien.
- A partir de l'analyse des séquences d'images de phases issues du signal analytique quaternionien, intégrer ces informations pour extraire la trajectoire de points matériels et les cartes de déformations des tissus.
- Matériel et méthodes
Une approche a déjà été développée pour le calcul du signal analytique quaternionien. Dans ce sujet nous souhaitons l'étendre à une approche 2D+t pour l'analyse de séquences d'images. Par ailleurs, le laboratoire possède un échographe sur lequel l'implantation de cette nouvelle technique sera à réaliser. Cette méthode est basée sur la transformée de Fourier quaternionienne. Dans le cadre de cette étude, cette méthode sera appliquée à l'estimation et au suivi de paramètres caractéristiques du mouvement pour l'obtention de trajectoires de points matériels et l'estimation de cartes de déformation des tissus mous en échographie.
- Travail à réaliser
Une première partie du stage sera consacrée à l'étude du signal analytique quaternionien et à son application à l'estimation de mouvement. Les traitements développés au cours de cette première partie serviront de base pour l'étude de la deuxième partie.
La deuxième partie du stage permettra l'extension de la notion de signal analytique quaternionien à une approche 2D+t pour l'analyse du mouvement dans des séquences d'images échographiques. L'estimation du mouvement devra être adaptée à cette approche 2D+t pour extraire des trajectoires de points matériels et l'estimation de cartes de déformation des tissus dans des séquences d'images échographiques.
Finalement un démonstrateur logiciel intégrant la méthode et les résultats du stage sera réalisé.
- Compétences requises
o Traitement du signal et de l’image
o Programmation Matlab/C++, QT, VTK
o Goût pour la physique médicale,
o Capacité d’intégration rapide dans un contexte pluridisciplinaire
[1] Gerald Sommer (ed.) Geometric Computing with Clifford Algebras : Theoretical Foundations and Applications in Computer Vision and Robotics (Springer, Berlin : 2001)
[2] Patrick R. Girard, Quaternions, algèbre de Clifford et physique relativiste (Presses Polytechniques et Universitaires Romandes, Lausanne : 2004), Collection des sciences appliquées de l’INSA de Lyon.