Analyse d'objets par vision par ordinateur : géométrie et colorimétrie
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Abstract EN:
Digital image processing allows to perform non-destructive control in order to determine accurately the state of the analysed surfaces. In the medical field, it can improve patient care and assist clinicians in diagnosis and post-treatment follow-up. The work realised in this thesis focuses on Photometric-Stereo, one of the most important methods for information extraction by digital image processing. The Photometric-Stereo relies on the acquisition of the analysed surface from a fixed point of view but under different lighting positions. It enables the simultaneous extraction of the geometry and colorimetry of the analysed surfaces. It enables a simultaneous extraction of the geometry and colorimetry of the analysed surfaces. However, its application requires the formulation of several hypotheses that are not always valid under real conditions. Thus, we propose a solution to one of the most reductive hypotheses related to the photometric nature of the analysed surfaces. On the other hand, a new mathematical formulation of Photometric-Stereo is proposed to avoid the numerical integration step for the 3D reconstruction estimation. This original approach based on discrete geometry offers an inclusive numerical framework with a spatial character. As an application for this work, we propose a diagnostic aid system for psoriasis severity evaluation from the study of Photometric-Stereo previously carried out. The results obtained through these different contributions extend the use of Photometry-Stereo and demonstrate its potential in a rigorous application framework.
Abstract FR:
Le traitement d'images numérique offre la possibilité de faire du contrôle non destructif et d'en tirer des conclusions sur l'état des surfaces analysées. Dans le cadre médical, il permet d'améliorer la prise en charge des patients et d'assister les médecins dans le diagnostic et le suivi post-traitement. Les travaux réalisés dans cette thèse s'intéressent à l'une des méthodes d'extraction de l'information par le traitement d'images numérique qui est la Stéré-Photométrie. Elle repose sur l'acquisition de la surface analysée d'un point de vue fixe mais sous différents angles d'éclairages. Elle permet l'extraction simultanée de la géométrie et la colorimétrie des surfaces analysées. Cependant, son application exige la formulation de plusieurs hypothèses qui ne sont pas toujours valables dans des conditions réelles. Ainsi, nous proposons une solution à l'une des hypothèses les plus réductrices en lien avec la nature photométrique des surfaces analysées. D'un autre côté, une nouvelle formulation mathématique de la Stéréo-Photométrie est proposée afin d'éviter l'étape de l'intégration numérique pour l'estimation de la reconstruction 3D. Cette approche originale basée sur la géométrie discrète offre un cadre numérique inclusif avec un caractère spatial. Le volet applicatif de ce travail consiste à proposer un système d'aide au diagnostic pour le psoriasis, à partir de l'étude de la Stéréo-Photométrie réalisée auparavant. Les résultats obtenus à travers ces différentes contributions permettent d'étendre l'utilisation de la Stéréo-Photométrie et de montrer son potentiel dans un cadre d'application rigoureux.