Segmentation d'images et Morphologie Mathematique : Application a l'imagerie medicale de l'abdomen.

Abstract

La phase de segmentation constitue une étape importante dans le traitement et l’interprétation des images médicales. Dans ce travail, et dans un premier temps, nous nous intéressons à la segmentation simultanée des différents organes abdominaux. Par la suite, on procède à la segmentation de chaque organe séparément. Nous abordons aussi la segmentation des lésions du foie à partir des images de l’abdomen obtenues par tomodensitométrie. De nombreuses applications cliniques exigent une segmentation robuste des images médicales pour faciliter le processus d’identification et de localisation des différents organes abdominaux ainsi que la détection des pathologies liées à ces organes. Dans cette perspective, nous mettons en oeuvre une méthode de segmentation basée sur les techniques de morphologie mathématique pour la segmentation du foie, la rate les reins et les lésions hépatiques. Notre méthode proposée pour la segmentation simultanée des différents organes est basée sur la segmentation hiérarchique et l’algorithme de ligne de partage des eaux. Dans notre approche, une technique puissante a été conçue pour supprimer la sur-segmentation basée sur le calcul de l'image mosaïque. Notre algorithme est divisé en deux parties. Dans la première partie, nous cherchons à améliorer la qualité de l'image gradient mosaïque. Dans cette étape, on propose un algorithme pour améliorer l'image de gradient mosaïque en appliquant le filtre de diffusion anisotropique, suivie par les filtres morphologiques. Par la suite on procède à la segmentation hiérarchique en cascade pour la segmentation simultanée du foie, la rate et les reins. La méthode proposée pour la segmentation de chaque organe séparément est divisée en trois grandes parties. Nous cherchons d’abord à localiser la région d’intérêt par l’application de filtres morphologiques tels que la reconstruction géodésique pour extraire le foie, la rate ou les reins. La deuxième étape, consiste à améliorer la qualité de l’image originale et l’image gradient par l’application de filtre à diffusion anisotropique suivi de filtres morphologiques tels que l’ouverture par reconstruction ou le filtre de contraste Hmax ou l’ajustement d’intensité qui est appliqué pour améliorer le contraste des lésions hépatique. L’étape suivante, consiste à déterminer les marqueurs de la région d’intérêt. Finalement, La segmentation du foie, la rate, les reins ou les lésions hépatiques est obtenue par la ligne de partage des eaux contrôlée par marqueurs. Pour valider les techniques de segmentation proposées, nous les avons testées sur plusieurs images. Les résultats expérimentaux obtenus seront décrits dans la dernière partie dans ce travail. Les résultats obtenus montrent les bonnes performances de nos algorithmes proposés qui peuvent être utilisée dans l'aide au diagnostic.