Thèse CIFRE Transmissions codées et problèmes inverses pour l’imagerie ultrasonore 3D
Recrutement: 
Recrutement en cours/passé: 
Recrutement en cours
Periode: 
2020-2023
Contact: 
barbara.nicolas@creatis.insa-lyon.fr herve.liebgott@creatis.insa-lyon.fr

Laboratoire : CREATIS, Campus LyonTech la Doua, 69100 Villeurbanne, France 

Thèse CIFRE avec la société DB-SAS

Durée de la thèse : 36 mois, début possible à partir de janvier 2020.

Contacts : H. Liebgott (Univ. Lyon 1) et B. Nicolas (CR CNRS) prenom.nom@creatis.insa-lyon.fr

L’équipe imagerie ultrasonore de CREATIS développe depuis plusieurs années des nouveaux concepts pour l’imagerie ultrasonore médicale en s’appuyant sur des émissions codées et des méthodes de reconstructions dites computationnelles (avec une approche de type problème inverse). La mise en œuvre de transmissions codées présente plusieurs avantages dont celui d’améliorer le rapport signal sur bruit sans pour autant dégrader la résolution spatiale. Nous avons démontré que dans certaines conditions ce type de transmissions peut même permettre d’augmenter la cadence d’imagerie grâce à la transmission simultanée de plusieurs ondes planes [1].

Par ailleurs, l’imagerie ultrasonore 3D se heurte aujourd’hui encore à de nombreuses difficultés. Aucune technique d’imagerie 3D n’est en mesure à ce jour d’offrir une imagerie de qualité équivalente en 3D à celle offerte par l’imagerie rapide 2D alors que cette dernière commence à être disponible sur certains systèmes commerciaux. Il apparait clairement dans la communauté que les transmissions codées présentent des avantages pour l’imagerie 3D. Le but du travail consiste à étudier et co-concevoir de nouvelles stratégies d’émissions codées et les algorithmes de reconstruction d’images associées.

Ce projet de thèse sera réalisé dans le cadre d’un contrat CIFRE avec la société DB-SAS. L’objectif est de développer conjointement la technique d’imagerie 3D codée et l’algorithme de décodage et reconstruction, de la valider tout d’abord en simulation afin d’en optimiser les paramètres, puis d’en faire la preuve de concept sur fantôme. Le travail expérimental permettra d’évaluer les performances et les limites du mode d’imagerie proposé.

Le candidat, diplômé d’une grande école d’ingénieur ou d’un master recherche, aura à cœur de développer des méthodes de traitement du signal et des images, de les mettre en œuvre et de les valider par simulation et expérimentalement. Il saura s’adapter au contexte particulier de la thèse Cifre nécessitant une bonne autonomie dans le travail.

 

PhD: Coded transmissions and inverse problems for 3D ultrasound imaging

Laboratory : CREATIS, LyonTech la Doua Campus, 69100 Villeurbanne, France 

CIFRE PhD (with the company DB-SAS)

Duration: 36 months, starts in January 2020

Contacts: H. Liebgott (Univ. Lyon 1) and B. Nicolas (CNRS) firstname.surname@creatis.insa-lyon.fr 

 

The CREATIS ultrasound imaging team has been developing new concepts for medical ultrasound imaging for several years, based on coded emissions and so-called computational reconstruction methods (with inverse problem approaches). The use of coded transmissions has several advantages, including the ability to improve the signal-to-noise ratio without degrading spatial resolution. We have shown that under certain conditions this type of transmission can even increase the imaging rate thanks to the simultaneous transmission of several plane waves[1].

In addition, 3D ultrasound imaging still faces many challenges today. No 3D imaging technique is currently able to offer 3D imaging of equivalent quality to that offered by fast 2D imaging, whereas the latter is beginning to be available on some commercial systems. It is clear in the community that coded transmissions have advantages for 3D imaging. The purpose of the work is to study and co-design new coded emission strategies and associated image reconstruction algorithms.

This thesis project will be carried out within the framework of a CIFRE contract with the French company DB-SAS. The objective is to jointly develop the coded 3D imaging technique and the decoding and reconstruction algorithm, to validate it first in simulation in order to optimize its parameters, then to demonstrate it as a phantom concept. The experimental work will evaluate the performance and limitations of the proposed imaging mode.

The candidate, who holds a degree from a major engineering school or a master's degree in research, will be committed to developing signal and image processing methods, implementing them and validating them by simulation and experiment. He will be able to adapt to the particular context of the CIFRE thesis requiring a good autonomy in the work.

 

[1] Bujoreanu et al, Simultaneous coded plane wave imaging in ultrasound: problem formulation and constraints, IEEE ICASSP 2017.