Sujet : Représentation et segmentation d'images 3D                              
Responsables : Achille Braquelaire et Pascal Desbarats                          
Téléphone : 05.40.00.60.91 et 05.40.00.35.25                                    
e-mail : braquelaire@labri.fr et desbarats@labri.fr                             
Equipe : Image et Son   
 
Un enjeu actuel du traitement et de l'analyse d'image est la prise en
compte d'images 3D. Ces images peuvent être des représentations de
scènes volumiques provenant de domaines d'application comme l'imagerie
médicale ou l'imagerie sismique, ou des flux spatio-temporels,
c'est-à-dire des séquences d'images, par exemple pour des applications
de traitement et de codage de séquence vidéo.
 
L'analyse et la segmentation (c'est à dire la décomposition en régions
homogènes) des images 3D  présentent un intérêt important en
imagerie numérique, tant du point de vue théorique qu'applicatif. Que
ce soit lors de la phase de segmentation proprement dite ou lors de
celle de l'analyse du résultat de cette segmentation, il est
nécessaire de disposer de modèles permettant de capturer et modifier
les propriétés de la décomposition. Deux modèles analogues ont été
récemment proposés, l'un au LaBRI et l'autre au LIRM (Montpellier) et
au SIC (Poitiers), pour structurer des images segmentées 3D avec des
cartes topologiques et des frontières intervoxel. Différents
algorithmes de construction, de mise à jour, et d'exploitation des
structures de données ont été élaborés et testés. Un travail de
comparaison et d'unification de ces deux modèles est en cours dans le
cadre d'une collaboration entre le SIC et le LaBRI. 
 
Le but de ce sujet est d'une part de poursuivre ce travail
d'unification afin de proposer un modèle optimisé et opérationnel pour
la segmentation volumique, puis d'appliquer ce modèle à la
segmentation, le but étant de disposer d'un cadre général pour
implémenter et tester conjointement des méthodes de type «
découpe/fusion » et des méthodes de type « modèles déformables
discrets », un objectif à terme pouvant être d'initialiser une
segmentation de scène au moyen de techniques de type découpe/fusion,
puis de raffiner la segmentation objet par objet au moyen de modèles
déformables, tout en contrôlant la cohérence topologique de l'ensemble
de la scène.  Un problème connexe est celui du contrôle interactif de
tels processus de segmentation : représentation compréhensible de
l'image 3D, de ses objets, de sa topologie, édition interactive, etc.
 
On se concentrera dans un premier temps sur l'approche découpe/fusion,
en repartant de méthodes développées avec un modèle analogue pour les
images 2D. On appliquera ces méthodes à des images IRM de cerveau. On
s'appuiera pour cela sur un travail en collaboration avec le
laboratoire IMF (Imagerie Moléculaire et Fonctionnelle) de Bordeaux 2,
dont l'objectif est de construire une représentation topologique du
cerveau dans le but d'extraire des invariants anatomiques pour
l'identification des structures cérébrales directement à partir des
images anatomiques d'un patient, ce que ne permettent pas de faire les
techniques actuelles reposant principalement sur la géométrie.