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David ABEZA
27/ 07/ 2018
Gérard SUBSOL
Valentin Favier
!1
Présentation Stage Automatisation de la segmentation
des os de la base du crâne
27/ 07/ 2018 David ABEZA Automatisation de la segmentation des os de la base du crâne !1
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Déroulement
1. Contexte
2. Evaluation travail existant
3. Améliorations
4. Conclusion
!227/ 07/ 2018 David ABEZA Automatisation de la segmentation des os de la base du crâne !2
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!3
Rattachements
Scanner Rayon X Image 3D Reconstruction 3D Impression 3D
Thèse de Valentin Favier
Contexte
FinalitéPlanification Préopératoire
Entraînement / simulation
Cours Anatomique
Test Dispositifs
Test Techniques
!327/ 07/ 2018 David ABEZA Automatisation de la segmentation des os de la base du crâne !3!3
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!4
Rattachements
Scanner Rayon X Image 3D Reconstruction 3D Impression 3D
Thèse de Valentin Favier
Contexte
FinalitéPlanification Préopératoire
Entraînement / simulation
Cours Anatomique
Test Dispositifs
Test Techniques
!427/ 07/ 2018 David ABEZA Automatisation de la segmentation des os de la base du crâne !4!4
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Problèmes Contexte
• Effet Volume Partiel 100 µm
• Voxel pavé
• Bruit
!527/ 07/ 2018 David ABEZA Automatisation de la segmentation des os de la base du crâne !5
• Image 3D d’un scanner
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Déroulement
1. Contexte
3. Améliorations
4. Conclusion
2. Evaluation travail existant
• Principe de fonctionnement
• Résultats et problèmes
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Principe de fonctionnement Evaluation travail existant
Navigation
Largeur
Hauteur
Profondeur
Bloc
Seuil local * Moyenne * Mediane * Moyenne Harmonique * Otsu
Compare * Voxel > seuil alors 1 (os) * Voxel < seuil alors 0 (autre)
Présence os relatif
!727/ 07/ 2018 David ABEZA Automatisation de la segmentation des os de la base du crâne !7
Première version 7 conditions d’entrée : - image à traiter - image témoin - méthode - taille du bloc en X, Y et Z - seuil de densité osseuse
Abréviations : - voxel : V - condition en entrée - blocs : B - seuil : S
Programme :
for all VTrt (image à traiter ) calcul B( VTrt ) if V ∈ B > Seuil densité os calcul S( B ) if S( B ) < VTrt alors VBin = 1 else VBin = 0 else VBin = 0 Cas 2
Cas 1
P1
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Evaluation travail existantRésultats et problème
!827/ 07/ 2018 David ABEZA Automatisation de la segmentation des os de la base du crâne !8
• Méthodes de calcul
• Otsu
• Meilleure Apparente
• Taille du Bloc
• Détection
• Bruit
• Moyenne
• Médiane
• Moyenne Harmonique
• Otsu
Bloc 3^3
Bloc 5^3
Bloc 7^3
Bloc 9^3
Originale
Témoin
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!9
Déroulement
1. Contexte
2. Evaluation Travail existant
4. Conclusion
3. Améliorations
• Conditions ajoutées & modifications
• Programmation Otsu
• Résultats finaux
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!10
Conditions ajoutées & modifications
!10
Améliorations
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• Seuil os absolu
200 201 200
202 205 198
199 187 200
Dernière version
Programme :
for all VTrt (image à traiter ) if VTrt > seuil absolu os alors VBin = 1 else if VTrt < seuil absolu air alors VBin = 0 else calcul B( VTrt ) calcul σ( B ) if σ( B ) < σmin alors VBin = 0 else if % V ∈ B calcul S( B ) if S( B ) < VTrt alors VBin = 1 else VBin = 0
Cas 3
Cas 4
Cas 5
P1
Cas 1
Cas 2
• Seuil écart type
• Seuil air absolu
• Présence osseuse en % osseux
• Comparaison seuil-calculé /voxel
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Programmation OstuAméliorations
300 20 700 40 70 220 130 30 50 40• Tableau au départ
• Tri par ordre croissant 20 30 40 40 50 70 130 220 300 700
n- Var-
20
• 2 sous ensembles
n+ Var+
30 40 40 50 70 130 220 300 700
Val_min = n- * σ- + n+ * σ+ Voxel_Frontière = 30
• Calcul
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!12!1227/ 07/ 2018 David ABEZA Automatisation de la segmentation des os de la base du crâne !12!12!12
Programmation OstuAméliorations
• Nouveau sous-ensemble
n- Var-
20 30
n+ Var+
40 40 50 70 130 220 300 700
• Comparaison Val < Val min ? • Oui : Nouvel Val_min et Voxel_Frontière • Non : garde Val_min & Voxel_Frontière
Val = n- * σ- + n+ * σ+
• Calcul
Voxel_Frontière
• Sort voxel Frontière n+
Var+
700
n- Var-
20 30 40 40 50 70 130 220 300
• Répète
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Résultats finauxAméliorations
27/ 07/ 2018 David ABEZA Automatisation de la segmentation des os de la base du crâne !13!13
Originale
Témoin
0 %
10 %
1 %
OTSU5x5x3 11x11x9
MOYENNE5x5x3 11x11x9
MEDIANE5x5x3 11x11x9
![Page 14: Présentation Stage Automatisation de la segmentation des ...subsol/WWW/master1Abeza.0718.2.pdfValentin Favier !1 Présentation Stage Automatisation de la segmentation des os de la](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022071407/60fea950abbe7428e83cf5fa/html5/thumbnails/14.jpg)
Conclusion Conclusion
!1427/ 07/ 2018 David ABEZA Automatisation de la segmentation des os de la base du crâne !14
Test plusieurs méthodes concluant
Optimiser méthode Otsu
Augmenter taille bloc
Post traitement des images
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!15
Merci de votre attention.
![Page 16: Présentation Stage Automatisation de la segmentation des ...subsol/WWW/master1Abeza.0718.2.pdfValentin Favier !1 Présentation Stage Automatisation de la segmentation des os de la](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022071407/60fea950abbe7428e83cf5fa/html5/thumbnails/16.jpg)
Annexe : échelle des densités d’absorptions des divers tissus
!1627/ 07/ 2018 David ABEZA Automatisation de la segmentation des os de la base du crâne !16