François Chung, Ph.D.

Tag: membre inferior

LAP 2011 - Llibre

LAP 2011 – Llibre

Publicació

François Chung; Regional appearance modeling for model-based image segmentation: Methodological approaches to improve the accuracy of model-based image segmentation; Lambert Academic Publishing (LAP), Saarbrücken, 2011; ISBN: 978-3844322095.

Abstract

This thesis presents a novel appearance prior for model-based image segmentation. This appearance prior, denoted as Multimodal Prior Appearance Model (MPAM), is built upon an Expectation–Maximization (EM) clustering of intensity profiles with model order selection to automatically select the number of profile classes. Unlike classical approaches based on Principal Component Analysis (PCA), the clustering is considered as regional because intensity profiles are classified for each mesh and not for each vertex. Comparative results on liver profiles from Computed Tomography (CT) images show that MPAM outperforms PCA-based appearance models. Finally, methods for the analysis of lower limb structures from Magnetic Resonance (MR) images are presented. A first part deals with the creation of subject-specific models for kinematic simulations of the lower limbs. In a second part, the performance of statistical models is compared in the context of lower limb bone segmentation when only a small number of datasets is available for training.

Referències

Publicació

Llibre (Amazon)
Llibre (MoreBooks)
Referència bibliogràfica (BibTeX)

Articles relacionats

3D Anatomical Human (projecte INRIA)
Ph.D. Thesis 2011 (tesi doctoral)

Més informació

LAP – Lambert Academic Publishing

Ph.D. Thesis 2011 - Tesi doctoral

Ph.D. Thesis 2011 – Tesi doctoral

Publicació

François Chung; Regional appearance modeling for deformable model-based image segmentation; Tesi doctoral (Ph.D. Thesis), Mines ParisTech, Centre de Mathématiques Appliquées, 2011.

Abstract

This thesis presents a novel appearance prior for model-based image segmentation. This appearance prior, denoted as Multimodal Prior Appearance Model (MPAM), is built upon an Expectation-Maximization (EM) clustering of intensity profiles with model order selection to automatically select the number of profile classes. Unlike classical approaches based on Principal Component Analysis (PCA), the clustering is considered as regional because intensity profiles are classified for each mesh and not for each vertex.

First, we explain how to build a MPAM from a training set of meshes and images. The clustering of intensity profiles and the determination of the number of appearance regions by a novel model order selection criterion are explained. A spatial regularization approach to spatially smooth the clustering of profiles is presented and the projection of the appearance information from each dataset on a reference mesh is described.

Second, we present a boosted clustering based on spectral clustering, which optimizes the clustering of profiles for segmentation purposes. The representation of the similarity between data points in the spectral space is explained. Comparative results on liver profiles from Computed Tomography (CT) images show that our approach outperforms PCA-based appearance models.

Finally, we present methods for the analysis of lower limb structures from Magnetic Resonance (MR) images. In a first part, our technique to create subject-specific models for kinematic simulations of lower limbs is described. In a second part, the performance of statistical models is compared in the context of lower limb bones segmentation when only a small number of datasets is available for training.

Paraules clau

  • appearance modeling
  • liver
  • lower limbs
  • medical imaging
  • model-based image segmentation
  • unsupervised clustering

Referències

Publicació

Articles relacionats

3D Anatomical Human (projecte INRIA)
CVIU 2013 (article de revista científica)
LAP 2011 (llibre)

Més informació

3D Anatomical Human

3D Anatomical Human

Projecte INRIA @Ginebra, Suïssa (2010). El projecte 3D Anatomical Human (3DAH) és una xarxa europea d'investigació i de capacitació (RTN) de tipus Marie Curie. L'objectiu és incrementar el desenvolupament de tecnologies i de coneixement al voltant de les representacions virtuals del cos humà per a aplicacions mèdiques interactives. Més específicament, la xarxa té com a objectiu desenvolupar models 3D realistes i funcionals del sistema múscul-esquelètic.

Les principals àrees de recerca són:

  • anàlisi del control motor: simulació del sistema de l'extremitat inferior;
  • infografia: simulació eficaç dels humans;
  • biomecànica: caracterització tissular precisa i simulació mecànica;
  • processament d'imatges: modelatge d'òrgans a partir d'imatges;
  • ortopèdia: resolució de determinats problemes patològics.

Els socis d'aquest projecte són:

  • AAU - Aalborg Universitet (DK);
  • CRS4 - Centro di Ricerca, Sviluppo e Studi Superiori in Sardegna (IT);
  • EPFL - École Polytechnique Fédérale de Lausanne (CH);
  • INRIA Sophia-Antipolis - Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (FR);
  • UNIGE - Université de Genève (CH);
  • UCL - University College London (UK);
  • VUB - Vrije Universiteit Brussel (BE).

En aquest projecte, la meva feina consisteix a segmentar les estructures anatòmiques del membre inferior (p. ex. músculs, ossos i lligaments) a partir d'imatges per ressonància magnètica (IRM) estàtiques i dinàmiques. A causa de la variabilitat d'aquestes estructures, la segmentació es porta a terme mitjançant la combinació d'un registre no rígid de la imatge amb una segmentació basada en models deformables.

Referències

Articles relacionats

TVC 2011 (article de revista científica)
CBM 2009 (acta de conferència)
MICCAI 2009 (acta de conferència)

Més informació

3DAH – 3D Anatomical Human
INRIA Sophia-Antipolis – Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique

ORASIS 2009 - Acta de conferència

ORASIS 2009 – Acta de conferència

Publicació

François Chung, Jérôme Schmid, Olivier Clatz, Nadia Magnenat-Thalmann, Hervé Delingette; Reconstruction 3D des structures anatomiques des membres inférieurs; ORASIS'09: Congrès des jeunes chercheurs en vision par ordinateur, Association Française pour la Reconnaissance et l'Interprétation des Formes (AFRIF), Trégastel, 2009.

Abstract

Dans cet article, nous nous intéressons à la modélisation des structures anatomiques des membres inférieurs telles que les os, les muscles et les tendons. La méthode proposée commence par une acquisition d'images par résonance magnétique (IRM) durant laquelle les membres inférieurs d'un sujet sont scannés. Des modèles 3D sont ensuite générés après une segmentation manuelle des structures anatomiques. Cependant, la surface des modèles générés n'est pas lisse. De plus, les modèles ne sont pas attachés alors qu'ils devraient l'être anatomiquement. Nous décrivons donc les différentes étapes pour contraindre les modèles à être corrects au niveau anatomique et nous discutons de leur validation. L'objectif de cette méthode est de pouvoir réutiliser ces modèles dans des méthodes de segmentation automatique.

Paraules clau

  • IRM
  • segmentation
  • modélisation 3D
  • membres inférieurs

Referències

Publicació

Articles relacionats

Reconstrucció 3D (projecte INRIA)
3D Anatomical Human (projecte INRIA)

Més informació

ORASIS’09
AFRIF – Association Française pour la Reconnaissance et l’Interprétation des Formes

Reconstrucció 3D

Reconstrucció 3D

Projecte INRIA @Ginebra, Suïssa (2009). En aquest treball, estem interessats en la reconstrucció 3D de les estructures anatòmiques del membre inferior, com ara els ossos, els músculs i els tendons. El mètode proposat comença amb una adquisició d'imatges per ressonància magnètica (IRM) durant la qual s'escaneja el membre inferior d'un subjecte. Models 3D són generats després d'una segmentació manual de les estructures anatòmiques.

No obstant això, la superfície dels models generats no es llisa. A més, els models no estan units quan ho haurien d'estar anatòmicament. Diversos passos consecutius són necessaris per a restringir els models a ser correctes a nivell anatòmic. L'objectiu del nostre mètode és reutilitzar aquests models amb mètodes de segmentació automàtica.

Aquest treball és una col·laboració entre:

  • INRIA Sophia-Antipolis - Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (FR);
  • UNIGE - Université de Genève (CH).

El nostre mètode de modelatge ens va permetre generar la major part de les estructures anatòmiques del membre inferior. Vam ser capaços de crear un total de 109 models, incloent els ossos, els músculs, els tendons i la pell. Quant als ossos, vam modelar 6 en total. Més específicament, el maluc, el fèmur, la ròtula, la tíbia, el peroné i l'os del peu. Finalment, vam modelar 34 músculs en total. Per a cada múscul, vam modelar un parell de tendons (proximal i distal), la funció dels quals és unir els músculs als ossos. Els models generats van ser avaluats i validats per un expert mèdic.

Referències

Articles relacionats

ORASIS 2009 (acta de conferència)
3D Anatomical Human (projecte INRIA)

Més informació

INRIA Sophia-Antipolis – Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique