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Etude comparative de différentes techniques de segmentations utilisées en radiothérapie / Sara Atek
Titre : Etude comparative de différentes techniques de segmentations utilisées en radiothérapie Type de document : texte imprimé Auteurs : Sara Atek ; Chouaib Belkhiate, Directeur de thèse Editeur : Setif:UFA Année de publication : 2017 Importance : 1 vol. (71 f.) Format : 29 cm Langues : Français (fre) Catégories : Thèses & Mémoires:Physique Mots-clés : Images médicale
RadiothérapieRésumé :
Le problème le plus important en traitement et analyse d’images médicale en radiothérapie fait suite à l’isolation des différents volumes d’intérêt. Cette opération, pratiquement obligatoire dans la détermination des volumes, est la segmentation. Les nombreux travaux qui lui ont été consacrées sont fortement conditionnés par la qualité de l’interprétation.
Dans un premier temps, les différentes modalités d'imagerie radiologique sont brièvement décrites, ainsi que le standard DICOM utilisé notamment pour la représentation de ces images.
Diverses méthodes de segmentation d'images sont présentées dans ce rapport de stage. A savoir les méthodes basées contour et les méthodes basées région. La liste de méthodes de segmentation présentées n'a pas pour ambition d'être exhaustive, mais de donner un aperçu (tour d’horizon) des méthodes les plus fréquemment utilisées dans le milieu médical. D’ailleurs, elles peuvent être considérées comme représentatives des différents types de problèmes que l'on peut rencontrer lors de la segmentation. Pour évaluer et comparer les méthodes de segmentation utilisées, le critère d’évaluation RAND a été utilisé.
Les résultats obtenus sont dans leurs globalités acceptables, mais ces approches nécessitent le réglage de nombreux seuils et paramètres, tels que le nombre de k classe, le seuil d’homogénéité, le critère de similarité et les critères d’arrêt.
Toutefois, nous tenons à souligner que les résultats présentés dans le cadre de ce travail n’est que des résultats préliminaires qui méritent encore d’être approfondis. Ce travail se poursuivra à l’étude d’autres méthodes de segmentation utilisées pour que les méthodes de délinéation des tumeurs soit plus performant, à titre d’exemple :
 les applications des algorithmes génétiques pour la segmentation d'images radiologique, ou bien la segmentation en utilisant le recalage des images
 élargir notre étude à d’autres critères d’évaluation qui permettront de se prononcer de façon précise sur la fiabilité et l’exactitude des méthodes de segmentation.Note de contenu :
Table des matières
Remerciements ........................................................................................................................................... iii
Table des matières ..................................................................................................................................... v
Liste de figure ............................................................................................................................................ vii
Introduction ......................................................................................................................................... 9
Chapitre I : Généralités
I. Définition d’image ...................................................................................................................... 12
I.1. L’image médicale : ............................................................................................................. 12
I.2.1 Les différentes modalités d’imagerie médicale [4] : ..................................................... 12
I.2. Image et représentation de l’information ......................................................................... 16
I.2.2 Pixel : ............................................................................................................................... 17
I.2.3 Quelques types d’images numériques : ......................................................................... 17
I.2.3.1 Les images en couleurs ............................................................................................... 17
I.2.3.2 Les images monochromes : ......................................................................................... 18
I.2.5 Analyse à l’échelle du pixel : histogramme ................................................................... 19
I.3. Format d’image : ................................................................................................................ 21
II. Le standard DICOM : ............................................................................................................ 21
II.1 Histoire du DICOM ............................................................................................................ 22
II.2 Pourquoi DICOM? ............................................................................................................. 22
II.3 Organisation du standard [13]: .......................................................................................... 23
II.4 Le format d'un fichier DICOM [15]: ................................................................................. 24
III. Traitement d’image [17]: ....................................................................................................... 25
IV. Conclusion : ............................................................................................................................ 26
Chapitre II: Tour d’horizon des méthodes de segmentation et d’évaluation
I. La radiothérapie ......................................................................................................................... 28
II. La segmentation en radiothérapie : ................................................................................... 29
III. Présentation de la problématique ...................................................................................... 30
IV. la segmentation d’images ................................................................................................... 30
IV.1 Classification des techniques de Segmentation ............................................................. 31
IV.2 Les techniques de segmentation .................................................................................. 32
IV.2.1. Approche contour ....................................................................................................... 32
1) Les méthodes dérivatives ...................................................................................................... 32
2) Les méthodes déformables ................................................................................................... 33
vi
3) Les méthodes analytiques .................................................................................................... 34
IV.2.2. Approche région [3] ........................................................................................................ 34
a. Segmentation Seuillage [33] ............................................................................................... 35
b. Segmentation par Classification .............................................................................................. 36
c. Segmentation par croissance de région ................................................................................... 36
IV.2.3 Segmentation par coopération contours-régions [44]........................................................ 37
V. Méthode d’évaluations des méthodes de segmentation ........................................................ 39
1. Méthodes d’évaluation supervisée ......................................................................................... 41
2. Méthodes d’évaluation non-supervisée ............................................................................... 45
VI. Conclusion ............................................................................................................................... 48
Chapitre III: Application et discussion
A. Les méthodes de segmentation testé .......................................................................................... 50
I. Segmentation par Seuillage [62] : .............................................................................................. 50
I.1 La méthode d’OTSU .......................................................................................................... 50
I.2 La méthode d’Kurita .......................................................................................................... 53
I.3 Le seuillage entropique ...................................................................................................... 54
II.3.1 Seuillage à base de l’entropie a une dimension ............................................................. 55
II.3.2 Entropiede Tsallis-Havrda-Charvat (Ã deux dimensions) ........................................... 56
III. Segmentation par classification (clustering) [62] ................................................................. 61
III.1. Segmentation par K-mean clustering ............................................................................ 61
III.2. Segmentation par Fuzzy C-mean clustering ................................................................. 62
IV. Resultats et discussion ............................................................................................................ 63
B. Evaluation des méthodes de segmentation : ............................................................................. 64
V Conclusion : .................................................................................................................................. 66
Conclusion générale ........................................................................................................................... 67
Références .........................................Côte titre : MAPH/0213
Etude comparative de différentes techniques de segmentations utilisées en radiothérapie [texte imprimé] / Sara Atek ; Chouaib Belkhiate, Directeur de thèse . - [S.l.] : Setif:UFA, 2017 . - 1 vol. (71 f.) ; 29 cm.
Langues : Français (fre)
Catégories : Thèses & Mémoires:Physique Mots-clés : Images médicale
RadiothérapieRésumé :
Le problème le plus important en traitement et analyse d’images médicale en radiothérapie fait suite à l’isolation des différents volumes d’intérêt. Cette opération, pratiquement obligatoire dans la détermination des volumes, est la segmentation. Les nombreux travaux qui lui ont été consacrées sont fortement conditionnés par la qualité de l’interprétation.
Dans un premier temps, les différentes modalités d'imagerie radiologique sont brièvement décrites, ainsi que le standard DICOM utilisé notamment pour la représentation de ces images.
Diverses méthodes de segmentation d'images sont présentées dans ce rapport de stage. A savoir les méthodes basées contour et les méthodes basées région. La liste de méthodes de segmentation présentées n'a pas pour ambition d'être exhaustive, mais de donner un aperçu (tour d’horizon) des méthodes les plus fréquemment utilisées dans le milieu médical. D’ailleurs, elles peuvent être considérées comme représentatives des différents types de problèmes que l'on peut rencontrer lors de la segmentation. Pour évaluer et comparer les méthodes de segmentation utilisées, le critère d’évaluation RAND a été utilisé.
Les résultats obtenus sont dans leurs globalités acceptables, mais ces approches nécessitent le réglage de nombreux seuils et paramètres, tels que le nombre de k classe, le seuil d’homogénéité, le critère de similarité et les critères d’arrêt.
Toutefois, nous tenons à souligner que les résultats présentés dans le cadre de ce travail n’est que des résultats préliminaires qui méritent encore d’être approfondis. Ce travail se poursuivra à l’étude d’autres méthodes de segmentation utilisées pour que les méthodes de délinéation des tumeurs soit plus performant, à titre d’exemple :
 les applications des algorithmes génétiques pour la segmentation d'images radiologique, ou bien la segmentation en utilisant le recalage des images
 élargir notre étude à d’autres critères d’évaluation qui permettront de se prononcer de façon précise sur la fiabilité et l’exactitude des méthodes de segmentation.Note de contenu :
Table des matières
Remerciements ........................................................................................................................................... iii
Table des matières ..................................................................................................................................... v
Liste de figure ............................................................................................................................................ vii
Introduction ......................................................................................................................................... 9
Chapitre I : Généralités
I. Définition d’image ...................................................................................................................... 12
I.1. L’image médicale : ............................................................................................................. 12
I.2.1 Les différentes modalités d’imagerie médicale [4] : ..................................................... 12
I.2. Image et représentation de l’information ......................................................................... 16
I.2.2 Pixel : ............................................................................................................................... 17
I.2.3 Quelques types d’images numériques : ......................................................................... 17
I.2.3.1 Les images en couleurs ............................................................................................... 17
I.2.3.2 Les images monochromes : ......................................................................................... 18
I.2.5 Analyse à l’échelle du pixel : histogramme ................................................................... 19
I.3. Format d’image : ................................................................................................................ 21
II. Le standard DICOM : ............................................................................................................ 21
II.1 Histoire du DICOM ............................................................................................................ 22
II.2 Pourquoi DICOM? ............................................................................................................. 22
II.3 Organisation du standard [13]: .......................................................................................... 23
II.4 Le format d'un fichier DICOM [15]: ................................................................................. 24
III. Traitement d’image [17]: ....................................................................................................... 25
IV. Conclusion : ............................................................................................................................ 26
Chapitre II: Tour d’horizon des méthodes de segmentation et d’évaluation
I. La radiothérapie ......................................................................................................................... 28
II. La segmentation en radiothérapie : ................................................................................... 29
III. Présentation de la problématique ...................................................................................... 30
IV. la segmentation d’images ................................................................................................... 30
IV.1 Classification des techniques de Segmentation ............................................................. 31
IV.2 Les techniques de segmentation .................................................................................. 32
IV.2.1. Approche contour ....................................................................................................... 32
1) Les méthodes dérivatives ...................................................................................................... 32
2) Les méthodes déformables ................................................................................................... 33
vi
3) Les méthodes analytiques .................................................................................................... 34
IV.2.2. Approche région [3] ........................................................................................................ 34
a. Segmentation Seuillage [33] ............................................................................................... 35
b. Segmentation par Classification .............................................................................................. 36
c. Segmentation par croissance de région ................................................................................... 36
IV.2.3 Segmentation par coopération contours-régions [44]........................................................ 37
V. Méthode d’évaluations des méthodes de segmentation ........................................................ 39
1. Méthodes d’évaluation supervisée ......................................................................................... 41
2. Méthodes d’évaluation non-supervisée ............................................................................... 45
VI. Conclusion ............................................................................................................................... 48
Chapitre III: Application et discussion
A. Les méthodes de segmentation testé .......................................................................................... 50
I. Segmentation par Seuillage [62] : .............................................................................................. 50
I.1 La méthode d’OTSU .......................................................................................................... 50
I.2 La méthode d’Kurita .......................................................................................................... 53
I.3 Le seuillage entropique ...................................................................................................... 54
II.3.1 Seuillage à base de l’entropie a une dimension ............................................................. 55
II.3.2 Entropiede Tsallis-Havrda-Charvat (Ã deux dimensions) ........................................... 56
III. Segmentation par classification (clustering) [62] ................................................................. 61
III.1. Segmentation par K-mean clustering ............................................................................ 61
III.2. Segmentation par Fuzzy C-mean clustering ................................................................. 62
IV. Resultats et discussion ............................................................................................................ 63
B. Evaluation des méthodes de segmentation : ............................................................................. 64
V Conclusion : .................................................................................................................................. 66
Conclusion générale ........................................................................................................................... 67
Références .........................................Côte titre : MAPH/0213
Exemplaires (1)
Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité MAPH/0213 MAPH/0213 Livre Bibliothéque des sciences Français Disponible
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