Conception d'algorithmes de recalage 3D en temps réel d'images obtenues par résonance magnétique et par ultrasons, en présence de défauts de correspondance

 

Hassan Rivaz

Université Concordia

 

Domaine : technologies de l'information et des communications

Programme : établissement de nouveaux chercheurs universitaires

Concours 2017-2018

Le recalage d'images consiste à superposer deux images d'un même tissu afin de permettre l'utilisation de l'information contenue dans les deux images. La résonance magnétique (RM) et l'imagerie ultrasonore (US) sont deux techniques aux caractéristiques complémentaires d'usage courant dans le domaine médical. Le recalage des images RM et US a donc de multiples applications. Il constitue toutefois un problème mathématique complexe du fait qu'un tissu se déforme souvent entre l'obtention des images RM et US. Le recalage d'images d'objets déformables peut nécessiter la résolution de plus d'un million de variables, ce qui est coûteux en terme computationnel.

En outre, comme la RM et l'US reposent sur des principes physiques distincts, leurs images ont des aspects très différents. Leur comparaison doit donc faire appel à des mesures fondées sur la théorie de l'information, ce qui ajoute à la complexité du calcul. Or, comme un traitement en temps réel est nécessaire dans bon nombre d'applications, le développement de techniques de recalage rapides est un domaine de recherche en plein essor.

Dans ce projet, nous élaborerons de nouvelles techniques de recalage d'images RM et US qui sont efficaces sur le plan de la rapidité de traitement. Pour ce faire, nous explorerons deux principales voies : d'abord, nous concevrons des techniques visant à trouver les pixels les plus utiles des images RM et US, plutôt que de tenir compte de tous les pixels.

Ensuite, nous mettrons au point des techniques d'optimisation ayant des taux de convergence rapides. La RM et l'US sont complémentaires sur le plan du coût et de la qualité de l'image. L'automatisation du recalage de leurs images entraînera donc une réduction appréciable des coûts liés aux soins de santé et une nette amélioration des interventions médicales.