Thèse soutenue

Mesures basées sur la théorie de l’information pour l’analyse d’images : développement de mesures d’entropie bidimensionnelles et tridimensionnelles pour l’évaluation de la texture des images et applications au domaine biomédical

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Auteur / Autrice : Mirvana Hilal
Direction : Anne Humeau-Heurtier
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Mathématiques et Sciences et Technologiesde l’Information et de la Communication
Date : Soutenance le 17/11/2020
Etablissement(s) : Angers
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mathématiques et sciences et technologies de l'information et de la communication (Rennes)
Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Laboratoire Angevin de Recherche en Ingénierie des Systèmes (EA7315)
Laboratoire : Laboratoire Angevin de Recherche en Ingénierie des Systèmes / LARIS
Jury : Président / Présidente : Yann Gousseau
Examinateurs / Examinatrices : Jean-Marc Girault
Rapporteurs / Rapporteuses : Christine Fernandez-Maloigne, Philippe Ravier

Résumé

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Le développement de mesures informatisées pour les applications dans le domaine médical contribue à améliorer la capacité de diagnostic, de pronostic et de suivi.Cela fournit une évaluation objective des données et aide les médecins à prendre des décisions, à identifier les anomalies et, éventuellement, à sauver des vies. Dans ce manuscrit de thèse, nous avons développé des mesures d’entropie basées sur le concept de théorie de l’information. Nous montrons que ces méthodes ont la capacité d’analyser l’irrégularité des images en niveaux de gris, des images couleurs, et enfin des volumes. En plus des tests classiques de validation, des tests spécifiques à chaque méthode ont été mis au point. Nos méthodes ont ainsi été analysées par rapport aux modifications de leurs paramètres initiaux, à leur capacité à quantifier les degrés d’irrégularité et de complexité des images et des volumes à travers une approche multi échelle. Nos algorithmes ont trouvé des applications prometteuses dans l’analyse de texture pour différents cas médicaux : traitement des images de mélanome, de pseudoxanthome élastique et l’analyse de la micro circulation cutanée. En outre, après des résultats concluants sur des images en niveaux de gris, nous avons utilisé l’approche couleurs pour extraire des informations cachées dans les composantes couleurs d’images de dermoscopie. Enfin, pour étendre nos applications médicales, nous avons utilisé nos mesures d’entropie tridimensionnelles et leur approche multi échelle pour étudier des acquisitions volumétriques. Ces méthodes ont permis d’étudier des tomographies, des tomographies haute résolution et des volumes IRM dans des cas cliniques de COVID-19, de fibrose pulmonaire idiopathique et de fibrome utérin, respectivement.