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Amélioration de la résolution en imagerie ultrasonore

Amélioration de la résolution en imagerie ultrasonore

g´ en´ eral, mais trouve tout son sens dans des domaines comme la vid´ eo ou l’imagerie US, cette derni` ere b´ en´ eficiant d’une r´ esolution temporelle importante sans comparaison en imagerie m´ edicale. La reconstruction d’images HR par des techniques de SR a ´ et´ e un domaine de recherche ´ eminem- ment actif depuis 1984 et les travaux pionniers de Tsai et Huang [ 1984 ] qui avaient r´ eussi ` a d´ epasser les limitations des m´ ethodes d’interpolation classiques (voir la section 2.3.4.2 ). La litt´ erature ` a ce su- jet n’a cess´ e de s’enrichir depuis une vingtaine d’ann´ ees et les travaux de synth` ese sont r´ eguli` erement propos´ es [ Borman et Stevenson , 1998 ; Chaudhuri , 2001 ; Park et al. , 2003 ; Milanfar , 2010 ], d´ etaillant les approches formul´ ees dans le domaine spatial ou fr´ equentiel, du point de vue du traitement du signal comme de l’apprentissage automatique. Les premiers travaux se sont majoritairement focalis´ es sur la th´ eorie originale [ Tsai et Huang , 1984 ] ´ etablie dans le domaine fr´ equentiel qui ne consid´ erait que des mouvements de translation rigide entre les diff´ erentes images de la s´ equence. Ces travaux ont explor´ e les propri´ et´ es de la transform´ ee de Fourier (FT pour « Fourier transform ») en lien avec la translation spatiale des images et le ph´ enom` ene de repliement caus´ e par le sous-´ echantillonnage des observations (cf. section 2.3.3.2 ). Ces approches fr´ equentielles ont cependant atteint leurs limites tr` es rapidement, ´ etant donn´ ee la restriction impos´ ee par le mod` ele d’observation sur la nature du mouvement qui ne permet pas son utilisation dans la majorit´ e des cas r´ eels plus complexes. Les techniques post´ erieures se sont alors successivement tourn´ ees vers des approches formul´ ees dans le domaine spatial (section 2.3.3.3 ), du point de vue statistique (section 2.3.3.4 ) ou d´ eterministe (section
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Méthodes d'illumination et de détection innovantes pour l'amélioration du contraste et de la résolution en imagerie moléculaire de fluorescence en rétrodiffusion

Méthodes d'illumination et de détection innovantes pour l'amélioration du contraste et de la résolution en imagerie moléculaire de fluorescence en rétrodiffusion

1.3. Imagerie moléculaire 17 D'une part, on aura les paramètres d'ordre physico-chimiques qui concerneront aussi bien le uorophore que la cible et les tissus environnants. Pour le uorophore, il faut tenir compte de sa solubilité en milieu aqueux, mais aussi de ses longueurs d'onde d'excitation et d'émission, de son coecient d'extinction, de son rendement quantique et des eets de l'environnement local sur ces propriétés. Au niveau du ciblage des cellules, les propriétés importantes sont l'indice de réfraction de la cible et des tissus, la diusion des tissus et leur absorption à la longueur d'onde d'excitation, leur autouorescence ainsi que les barrières de diusions cellulaires et subcellulaires. L'évacuation du uorophore depuis le sang est bien sûr un paramètre primordial. D'autre part, on aura des paramètres liés au système d'illumination et de détection de la uorescence. Concernant l'illumination, il faudra s'intéresser à la uence et à l'homogénéité de l'excitation ainsi qu'au photoblanchiment du uorophore, tandis que pour la détection il faudra tenir compte du ltrage, de la transmission des optiques dans le proche infrarouge, et de la sensibilité et de la réponse spectrale du détecteur.
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Contribution à l'amélioration de la résolution en microscopie optique : Profilométrie différentielle picométrique et imagerie en champ proche

Contribution à l'amélioration de la résolution en microscopie optique : Profilométrie différentielle picométrique et imagerie en champ proche

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Amélioration de la résolution des images ultrasonores en mode B par déconvolution semi-aveugle

Amélioration de la résolution des images ultrasonores en mode B par déconvolution semi-aveugle

3.2 Image ultrasonore in vivo Des résultats similaires ont été obtenus sur des images ultra- sonores in vivo de rein de souris de 1024 × 256 pixels (21.8 × 5.5 mm). L’image a été acquise à l’aide d’un transducteur de fréquence centrale f0 = 25 MHz. L’estimation initiale de la PSF h0 est calculée en utilisant FIELD II [15], un logiciel de simulation réaliste d’images ultrasonores permettant de re- produire les conditions d’acquisition originales. Un détail de 280 × 80 pixels (6.0 × 1.7 mm) extrait de ces résultats est présenté sur la Figure 3, où les vascularisations sont mieux délimitées sur l’image restaurée par l’approche semi-aveugle. De plus, que l’on se place dans une zone faiblement ou for- tement échogène, les détails de l’image US sont clairement mieux identifiés. Une comparaison des temps de calcul pour les deux types de déconvolution est présentée dans la Table 2 pour une implantation Matlab sur un ordinateur de bureau classique fonctionnant à 2.4 GHz. Les temps de calcul donnés pour la déconvolution semi-aveugle tiennent compte des 10 itérations du problème (8) (voir Figure 2).
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Imagerie ultrasonore 2D et 3D sur GPU : application au temps réel et à l'inversion de forme d'onde complète

Imagerie ultrasonore 2D et 3D sur GPU : application au temps réel et à l'inversion de forme d'onde complète

1.2 Introduction au calcul scientifique et au GPGPU L’apparition de l’informatique et sa démocratisation croissante depuis la deuxième moitié du XXe siècle constitue sans doute le changement le plus important dans la démarche scientifique et ses applications industrielles. La faculté des ordinateurs à effectuer un très grand nombre d’opéra- tions selon des instructions prédéfinies est en effet un atout majeur pour résoudre une multitude de problèmes formulés en langage scientifique. Si ses frontières ne sont pas immédiates à définir, le calcul scientifique désigne en général l’utilisation des ordinateurs pour résoudre un problème mathématique qui ne possède le plus souvent pas de solution analytique exacte, mais dont la solution peut s’exprimer au moyen d’un certain nombre d’équations à résoudre. Ces problèmes concernent en général la simulation, la compréhension ou le contrôle d’un système gouverné par les lois de la physique, et peuvent relever de la physique elle-même mais aussi de la biologie, de la chimie ou des sciences de l’ingénieur. La qualité et la précision de la solution obtenue est natu- rellement liée à la puissance de calcul disponible. Le plus souvent, une grandeur physique définie continûment dans la réalité est discrétisée en N morceaux, et le temps de résolution du problème est directement proportionnel à la finesse de cette discrétisation. Dans le cas de problèmes intrin- sèquement discrets comme on peut les trouver en biologie moléculaire ou en mécanique quantique, la simulation du comportement d’un grand nombre de particules est souvent désirée et une fois encore une grande puissance de calcul est importante. Pour tous ces problèmes, un compromis entre qualité de la solution et temps de calcul associé est nécessaire. Par ailleurs, l’augmentation de la fidélité de la modélisation passe aussi par la prise en compte d’un phénomène observé ex- périmentalement et dont on va rendre compte par l’addition d’équations supplémentaires, ce qui contribue à l’augmentation du nombre d’opérations nécessaires à la résolution du problème. Ainsi donc, une puissance de calcul supérieure permet de résoudre plus fidèlement un problème donné, ou peut rendre accessible une méthode considérée comme trop longue auparavant, ce qui justifie l’intérêt de son augmentation continue.
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Amélioration de la résolution des images ultrasonores en mode B par déconvolution semi-aveugle

Amélioration de la résolution des images ultrasonores en mode B par déconvolution semi-aveugle

a priori ultrasonic pulse than classical non-blind deconvolution methods. 1 Introduction Comparée à de nombreuses autres modalités, l’imagerie ul- trasonore (US) est une modalité d’imagerie non invasive et non ionisante communément utilisée pour la détection précoce de diverses pathologies [1]. En dépit de ses nombreux avantages, elle offre cependant une résolution spatiale bien inférieure à celle garantie par des modalités comme l’imagerie par réso- nance magnétique (IRM). Cette faible résolution est directe- ment liée à la fréquence de travail, ainsi qu’aux caractéristiques du système d’imagerie et des capteurs ultrasonores à travers la réponse impulsionnelle spatiale de ce système ou « point spread function » (PSF). Notons également que la résolution de ces images échographiques est dégradée par la présence d’un bruit spécifique appelé « speckle ».
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Résolution du problème inverse en élastographie ultrasonore par une méthode variationnelle

Résolution du problème inverse en élastographie ultrasonore par une méthode variationnelle

L’angio IRM, ou l’imagerie par résonance magnétique des artères, est une technique d’imagerie non irradiante et non invasive. Dans l’angio IRM on applique une combinaison d’un champ magnétique et d’une pulsation à haute fréquence sur la région d’intérêt dans le corps à explorer, puis, en mesurant le signal réémis par les protons des atomes d’hydrogène contenus dans les tissus biologiques, on calcule la distribution spatiale 2D et 3D des paramètres. Les corps mous sont distingués à partir de leur composition chimique. L’angio IRM peut nécessiter l’injection d’un agent de contraste, par exemple le gadolinium. Elle permet des reconstructions 3D des réseaux artériels (Figure 2-12). Elle offre un contraste plus élevé dans l’imagerie des tissus mous que la tomodensimétrie axiale, mais une résolution relativement faible de l’ordre de 1 mm donc supérieure à la taille des composants de la plaque. L’IRM de haute résolution multi-spectrale permet la visualisation des composants des plaques in vivo (Li et al., 2006). La résonance magnétique traditionnelle ne peut être utilisée lors d’interventions clinique intravasculaire.
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Imagerie ultrasonore par émission d'ondes planes pour le contrôle de structures complexes en immersion

Imagerie ultrasonore par émission d'ondes planes pour le contrôle de structures complexes en immersion

Dans un premier temps, une nouvelle méthode a été proposée pour pallier certains défauts de l’imagerie STA. En particulier, on a cherché à diminuer le nombre de tirs nécessaires à la collecte des données, le volume de données à stocker ainsi que les artéfacts caractéristiques de l’imagerie STA. Pour cela, la méthode PWI, inventée dans le domaine de l’imagerie médicale, a été adaptée aux contraintes du CND. Le principe de transmission d’ondes planes a été adopté et l’algorithme d’imagerie a été modifié pour proposer les mêmes possibilités que celles offertes par la méthode STA (résolution optimale, modes de propagation). Les algorithmes des méthodes STA et PWI ont été détaillés dans le cas d’un contrôle en immersion, sur des pièces planes. La mise en œuvre expérimentale de ces méthodes a démontré qu’en mode direct, dans des matériaux homogènes et peu atténuants, la méthode PWI fournit des images de qualité équivalente à la méthode STA tout en nécessitant moins de transmissions. On a notamment montré que le RSB maximal était conservé avec une réduction d’un facteur trois du nombre de transmissions à réaliser. Une diminution du nombre de tirs d’un facteur dix est même envisageable si l’on tolère une dégradation sensible du RSB. Testée sur un matériau présentant une forte atténuation visco-élastique, la méthode PWI a permis de détecter des défauts non décelables sur les images STA. Cela peut se révéler intéressant pour le contrôle de tubes en polyéthylène, matériau de plus en plus couramment utilisé pour le transport de fluides industriels (pétrole, gaz. . .). Les méthodes STA et PWI ont également été employées avec le mode de propagation demi-bond. Ce mode améliore de manière significative la caractérisation de fissures en les imageant sur toute leur longueur. C’est dans ce mode que la méthode PWI apporte le plus d’amélioration par rapport à STA. Les validations expérimentales ont montré que la méthode PWI réduit fortement les artéfacts d’imagerie qui peuvent perturber la caractérisation des défauts. De plus, dans certaines configurations, un défaut de type fissure peut être imagé à l’aide d’une unique onde plane. Enfin, il a été montré que l’association d’un balayage mécanique avec la méthode PWI permet, en très peu de tirs et en combinant les modes de propagation direct et demi-bond, d’imager entièrement les faces horizontales et verticales d’encoches situées en fond de pièce.
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Imagerie expérimentale ex vivo de haute résolution à 7 tesla du cancer localisé de la prostate

Imagerie expérimentale ex vivo de haute résolution à 7 tesla du cancer localisé de la prostate

ce que laissait présager la qualité des imageries obtenues. L’absence d’imagerie de perfusion, habituellement recommandé pour l’analyse et non substituable, concourait sans doute à la diminution de la performance générale pour l’analyse de la prostate périphérique. Mais le déficit de performance s’expliquait également par l’augmentation importante de la résolution spatiale qui est perturbatrice puisqu’elle permettait de mieux analyser le contenu tumoral au détriment de la résolution en contraste. Ce frein à l’interprétation a déjà été constaté dans le passage des machines 1,5T à 3T. En effet de la même manière, l’amélioration rapportée de la qualité des images en 3T et encore plus en 7T (images plus fines, contraste excellent, séquences moins bruités) se faisait au prix d’une sensibilité plus importante aux artéfacts, notamment aérique (contrainte de notre modèle), et d’une augmentation du nombre d’anomalie de signal. Dès lors, les critères sémiologiques classiquement retenus ne correspondaient plus à l’ensemble des critères nécessaires d’analyser pour identifier et caractériser en particulier les zones suspectes de cancer.
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Imagerie photoacoustique : application au contrôle de la thérapie ultrasonore et étude de la génération par des nanoparticules d'or

Imagerie photoacoustique : application au contrôle de la thérapie ultrasonore et étude de la génération par des nanoparticules d'or

linéaire prend le pas sur celui de la contribution linéaire. Nous montrons également que la non-linéarité photoacoustique dépend fortement du contenu fréquentiel de l’onde photoacous- tique émise. Le modèle de l’absorbeur ponctuel ne tient par nature pas compte de la taille finie des na- nosphères d’or. Or comme nous le montrons par la suite, les effets de tailles finies peuvent s’avérer très importants, en particulier en régime non-linéaire. La prise en compte de la taille finie des nanoparticules ne peut se faire analytiquement que dans des cas extrêmement parti- culiers [Egerev et al., 2009], inadaptés à notre problématique. C’est dans ce contexte que nous avons recouru à une méthode de résolution numérique de la génération photoacoustique. En régime thermoélastique, les phénomènes non-linéaires reposent sur l’existence d’un champ de température intense et local autour des nanoabsorbeurs. Lors de l’illumination d’une nano- sphère d’or par un faisceau laser de durée τ p , on peut définir une longueur caractéristique de diffusion de la température dans l’environnement aqueux : d th = √χ eau τ p . Dans le cas d’im- pulsions longues de l’ordre de la nanoseconde, cette distance caractéristique vaut typiquement d th ∼ 10 nm, soit une distance du même ordre que la taille caractéristique des nanoparti- cules d’or utilisées en biomédecine. Il n’est alors a priori pas possible de négliger l’influence de la taille des nanoparticules sur le calcul du champ de température transitoire local, d’où l’intérêt d’une approche numérique. L’approche numérique nous permet ensuite d’établir des prédictions comportementales quantitatives en fonction des paramètres du problème tels que la taille des nanosphères et la température d’équilibre du milieu.
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en fr Contrast agent imaging with capacitive micro-machined transducers Imagerie de contraste ultrasonore avec transducteurs capacitifs micro-usinés

Méthode par modulation radiale : L’imagerie par modulation radiale, appelée aussi SURF (Second-order UltRasound Field imaging) se présente comme une méthode intéressante pour l’imagerie de contraste haute résolution (Bouakaz and de Jong 2004, Masoy, Standal 2008). Cette technique propose l’émission de deux signaux superposés à des fréquences différentes. Une première excitation basse fréquence (BF) est transmise pour moduler la taille de la bulle au cours du temps. Traditionnellement, la fréquence de cette onde est choisie autour de la fréquence de résonance des bulles (e.g. 0.5 MHz - 2 MHz) pour accentuer le phénomène de modulation radiale. Les propriétés de diffusion des agents de contraste dépendent de la taille des microbulles et, par conséquent, varient durant les phases de compression et de dilatation. Une excitation haute fréquence (HF) est alors ajoutée au signal BF pour imager la bulle durant ces différentes phases. L’onde HF est appliquée sur un pic de compression ou un pic de raréfaction de la BF. Typiquement, la fréquence de l’onde HF est 7 à 10 fois supérieure à la BF (e.g. 3 - 14 MHz) afin d’éviter les interactions fréquentielles entre les deux composantes transmises et permettre une détection haute résolution. Le schéma classique de la méthode SURF consiste en l’émission de deux impulsions bi-fréquentielles successives. Dans une première impulsion, le signal HF est positionné sur une phase de compression de la composante BF. La seconde impulsion, transmise quelques instants après, est composée des mêmes signaux mais la BF est inversée. Le signal HF est ainsi placé sur un pic de raréfaction. La bulle est donc imagée dans un premier temps dans un état de compression, puis dans un état d’expansion. En réception, la composante BF est éliminée par filtrage. Les deux échos HF sont ensuite soustraits pour extraire la réponse des bulles et supprimer le signal provenant des tissus.
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Imagerie SPR optimisée en résolution pour l'étude et la détection de bactéries

Imagerie SPR optimisée en résolution pour l'étude et la détection de bactéries

Ainsi, certains travaux portent sur l’amélioration de la sensibilité du transducteur SPR par utilisation de plasmons de surface à longue portée (LRSP pour Long Range Surface Plasmon en anglais) qui permet de sonder plus en profondeur la solution étudiée. Dans la mesure où une bactérie est de l’ordre du micromètre alors que le champ plasmon évanescent classique a une épaisseur de peau de l’ordre de la centaine de nanomètres, l’idée de sonder plus en profondeur la solution semble donc très pertinente pour sonder une portion plus grande des bactéries immobilisées et donc obtenir une variation de signal plus importante. Une étude montre une sensibilité plus importante pour la détection de bactéries avec un montage à LRSP comparé à un montage de SPR classique [169]. Un inconvénient majeur de l’utilisation de LRSP est la perte de résolution, car l’augmentation de l’épaisseur de peau s’accompagne également d’une augmentation de la distance de propagation. L’utilisation de LRSP va donc limiter fortement toute tentative d’amélioration en résolution du système SPR. Par conséquent, lorsque la résolution est à privilégier devant la sensibilité, les LRSP ne sont pas adaptés.
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Imagerie échographique ultrarapide du cœur et des artères chez l’homme : Vers l’imagerie ultrarapide 3D et l’imagerie du tenseur de rétrodiffusion ultrasonore

Imagerie échographique ultrarapide du cœur et des artères chez l’homme : Vers l’imagerie ultrarapide 3D et l’imagerie du tenseur de rétrodiffusion ultrasonore

La Figure 3.7 montre le champ de pression simulé d’une onde divergente, dont la source est placée au centre de la sous-ouverture à une profondeur de 60 mm, en fonction de la taille de la sous-ouverture (exprimée en nombre d’éléments). L’ouverture angulaire est gardée constante (90°) en modifiant la position de la source sur l’axe z par rapport à la sous-ouverture considérée. Comme attendu, la pression transmise augmente avec le nombre d’éléments. Avec seulement un élément, comme ce qui est utilisé en imagerie d’ouverture synthétique, on obtient moins de 10% de l’énergie totale transmise par la barrette entière (Figure 3.7 (a)). D’un autre côté, les grandes sous-ouvertures ne permettent pas d’obtenir des pas p de réseaux virtuels grands puisque les sources virtuelles doivent être placées au centre des sous- ouvertures. Ce qui est pourtant nécessaire pour obtenir une bonne résolution latérale. C’est pourquoi, pour maximiser la résolution, la sous-ouverture de transmission doit être la plus petite possible (e.g. Figure 3.7 (c)). Une sous-ouverture d’environs 20 éléments semble être un bon compromis pour d’une part obtenir une pression élevée (plus de la moitié de la pression transmise par la sonde entière) et d’autre part permettre une diversité importante de positions latérales de sources virtuelles.
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Formation de voies avec renforcement des échos forts en imagerie ultrasonore

Formation de voies avec renforcement des échos forts en imagerie ultrasonore

Le principe de l’imagerie ultrasonore (US) repose sur l’in- teraction entre les tissus et des ondes ultrasonores produites à l’aide de matériaux piézoélectriques constituant la sonde et émises en direction du patient. Actuellement, la grande ma- jorité des sondes US sont constituées de plusieurs éléments, disposés linéairement ou sectoriellement, permettant à la fois l’émission des ondes US et la réception des échos réfléchis par les tissus. Ces échos, transformés en signaux électriques et nu- mérisés, représentent les données brutes acquises par l’écho- graphe. Afin d’améliorer la résolution spatiale, le rapport-signal- sur-bruit et le contraste des images, des méthodes de formation de voies sont utilisés pour produire des images radio-fréquences (RF) représentant la juxtaposition de plusieurs signaux (ou lignes) RF. Pour des raisons de lisibilité, les images RF sont finale- ment converties en images en mode B (brillance), à l’aide de post-traitements classiques tels que la démodulation et la com- pression logarithmique.
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Imagerie ultrasonore ultrarapide d'évènements de cavitation : application en thérapie par ultrasons et imagerie de détection

Imagerie ultrasonore ultrarapide d'évènements de cavitation : application en thérapie par ultrasons et imagerie de détection

Ainsi, les émissions acoustiques successives d‘une bulle se traduisent sur les images passives par une série de point alignés axialement et dont la résolution latérale se dégrade avec la profondeur. Ce motif peut être repéré facilement lorsqu‘il y a peu d‘évènements de nucléation ou d‘excitation de bulles dans le milieu. Les images passives deviennent cependant plus complexes à interpréter lorsque le nombre d‘évènement dépasse quelques unités. D‘autre part lorsque deux bulles, dont les positions latérales sont proches mais les positions axiales différentes, sont formées ou excitées par un même tir, les motifs des deux sources peuvent s‘entremêler sur les images passives. C‘est ce qui se passe pour les données passives issues du quatrième tir. Deux bulles sont en effet détectées sur les images ADC (Figure III-12 (4-c)) : bulle 3 et bulle 2, et trois spots alignés axialement sont visibles sur l‘image passive (Figure III-12 (4-b)). L‘analyse des fronts d‘onde par alignement des signaux montre que les deux spots extrêmes correspondent à une même source acoustique tandis que le front d‘onde pour le spot central a un rayon de courbure plus faible et donc correspond à une source plus proche de la barrette. En raison de leur position axiale relative, on peut attribuer le point central à bulle 3, et les deux autres à bulle 2.
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Caractérisation des bois sur pied par imagerie ultrasonore

Caractérisation des bois sur pied par imagerie ultrasonore

Le bois est un milieu biologique en croissance. Ce milieu est orthotrope et son élaboration varie selon son âge mais également en fonction des conditions environnementales. Les variations des propriétés matérielles sont alors beaucoup plus complexes que l'anisotropie. Pour les arbres sur pied, des outils d'auscultation sont déjà disponibles sur le marché. L'objectif du projet de BioGMID est de créer un procédé efficace et optimisé pour la caractérisation et l’obtention d’image en coupe des arbres sur pied basé sur l’utilisation combinée des ultrasons et des rayons X. Une mesure ultrasonore convenablement combinée avec une mesure par rayons X devrait permettre une analyse à haute résolution qualitative et quantitative de la structure. Cet article a pour objet le développement d'un dispositif ultrasonore spécifique d’imagerie qui peut être utilisé dans les forêts tropicales de plantation. La caractérisation rapide des arbres de plantation peut être un outil utile pour le choix clonal et l'amélioration génétique.
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Estimation des paramètres de modèles de processus ponctuels marqués pour l'extraction d'objets en imagerie spatiale et aérienne haute résolution

Estimation des paramètres de modèles de processus ponctuels marqués pour l'extraction d'objets en imagerie spatiale et aérienne haute résolution

Ensuite, nous avons introduit un modèle de processus ponctuels marqués d'ellipses. L'application de ce modèle ainsi que l'algorithme d'estimation SEM associé ont prouvé leur ecacité quant à l'extraction des amants roses et des houppiers d'arbres. L'application de cette méthode au problème de la détection des navires a nécessité une redénition du terme d'attache aux données, du fait que la couronne circonscrite à une ellipse représentant un navire n'est pas homogène pour l'image traitée. De plus, l'introduction d'une contrainte a priori représentant l'alignement des navires a été testée sans amélioration signicative des résultats. Par contre, une bonne détection des données a été obtenue en favorisant les objets qui sont orientés suivant une direction bien déterminée.
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Imagerie ultrasonore dans des matériaux complexes par focalisation en tous points : développement d'une méthode de débruitage des images basées sur la décomposition de l'opérateur de retournement temporel

Imagerie ultrasonore dans des matériaux complexes par focalisation en tous points : développement d'une méthode de débruitage des images basées sur la décomposition de l'opérateur de retournement temporel

associées aux ondes de surface a été modélisée. Ensuite, un algorithme de filtrage du bruit de structure a été développé, puis mis en application lors d’un contrôle avec des ondes longitudinales en incidence normale (contrôle de type L0). Pour un contrôle L45, on a montré que les sources virtuelles orientées améliorent la détection du défaut par rapport à une acquisition conventionnelle de K ( t ) . Dans le cas du contrôle L0, l’image TFM filtrée a été comparée avec une méthode fréquentielle bien connue qui consiste à rétro-propager un vecteur singulier à chaque profondeur à l’aide d’une fenêtre temporelle glissante. La méthode TFM appliquée aux signaux débruités montre une qualité d’image bien supérieure en termes de RSB et de résolution. Pour le contrôle L45, la rétro-propagation avec une fenêtre glissante n’est plus adaptée en raison de la proximité du défaut avec le fond de pièce. Une manière astucieuse de former une image dans le domaine fréquentiel, sans recourir à un fenêtrage, est de synthétiser les signaux reçus avec les valeurs et vecteurs singuliers issus de la SVD de ˆK ( f ) . Ce signal est ensuite injecté dans l’équation de l’imagerie topologique dans le domaine fréquentiel, appelée FTIM. On a ainsi montré que cette association FTIM/DORT donne un résultat très comparable à l’image TFM filtrée.
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Exploitation de la phase en imagerie acoustique audible et ultrasonore

Exploitation de la phase en imagerie acoustique audible et ultrasonore

(b) Développer une métrique de cohérence de phase n’affectant pas le niveau des réflecteurs reconstruits à partir d’Excitelet 3.3 Plan de la thèse Un schéma bloc représentant l’organisation de la thèse est présenté à la Figure 3.1 . Tel qu’illustré sur ce schéma, le chapitre d’introduction a permis de brièvement décrire les deux domaines d’imagerie concernés par cette thèse. Ensuite, dans le Chapitre 2 , une revue de littérature des deux domaines d’imagerie a été présentée. Il a été constaté que malgré les domaines d’application éloignés et les différentes échelles physiques caractéristiques, plusieurs méthodes d’imagerie et techniques de traitement de signal sont partagées entre les deux domaines. Toutefois, le concept de cohérence de phase (Phase Coherence - PC) n’a que récemment fait son introduction en imagerie ultrasonore. Ce concept présente un grand potentiel d’amélioration de la qualité des images obtenues à faible coût calculatoire. En effet, il est montré que l’utilisation de la cohérence de phase permet de réduire la quantité de transducteurs ou d’insonifications nécessaires afin d’obtenir des images de qualité comparable aux méthodes de référence.
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Imagerie ultrasonore ultrarapide d'évènements de cavitation : application en thérapie par ultrasons et imagerie de détection

Imagerie ultrasonore ultrarapide d'évènements de cavitation : application en thérapie par ultrasons et imagerie de détection

II.3.2 Signature d‘une bulle II.3.2.1 Calcul des signaux pour la génération de bulles au foyer géométrique Pour la génération de bulles à travers le crâne et au foyer géométrique du réseau, les signaux émis ont été calculés à partir d‘une simulation numérique mise en œuvre par Laurent Marsac de Supersonic imagine (Aix en Provence). Cette simulation utilise un code de calcul par différences finies dans lequel l‘équation (scalaire) de propagation des ondes acoustiques dans un milieu hétérogène est discrétisée à l‘ordre 2 dans l‘espace et le temps [II-12]. Le pas spatial est fixé à 0.15mm, soit 1/10 ième de la longueur d‘onde dans les milieux entourant le crâne (ici eau à 37°C), et le pas temporel à 20 ns pour satisfaire aux conditions de stabilités de Von Neumann. Le modèle acoustique du demi-crâne est réalisé à partir d‘images rayon X acquises sur un scanner X Siemens Sensation 16 CT (paramètres d‘acquisition 120 kV & 203 mA). La résolution dans le plan des coupes est de 0.3 mm, l‘épaisseur des tranches 0.75 mm et la distance inter-tranche de 0.5 mm. Les cartes de densités et de vitesse du son 3D sont déduites de ces images et interpolées linéairement pour correspondre au pas spatial de la simulation.
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