OFFRE de post-doctorat dans le domaine du recalage d`images

OFFRE de post-doctorat dans le domaine du recalage d’images
CDD 18 mois + 18 mois renouvelables.
Début : entre février et mai 2016
Rémunération : 2914 € brut mensuel (environ 2360 € net) Laboratoire d’accueil Centre de Recherche en Automatique de Nancy (CRAN) UMR 7039 CNRS/Université de Lorraine 2 avenue de la Forêt de Haye 54516 Vandœuvre‐Lès‐Nancy Département du CRAN Santé Biologie Signal (SBS) Contexte du travail Projet ANR EMMIE (Endoscopie MultiModale pour les lésions Inflammatoires de l’Estomac) Partenaires du projet ‐ Laboratoire Electronique Informatique et Image (Le2i, Dijon, Université de Bourgogne). ‐ Laboratoire Pluridisciplinaire de Recherche en Ingénierie des Systèmes, Mécanique et Energétique (PRISME, Orléans, Université dʹOrléans). ‐ Hôpital Ambroise Paré (Assistance Publique ‐ Hôpitaux de Paris, Boulogne‐Billancourt) ‐ Institut Pasteur (IP, Paris) ‐ Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM UMR 1173, Montigny‐Le‐
Bretonneux) Profil recherché : ‐ Candidat titulaire d’une thèse de doctorat en traitement des images. ou ‐ Candidat titulaire d’une thèse de doctorat en mathématiques appliquées avec une expérience significative dans le domaine du traitement des images. Qualités requises ‐ Aptitude au travail en équipe ‐ Être force de propositions scientifiques ‐ Savoir rédiger des publications scientifiques ‐ Savoir développer en langage C/C++ ‐ Maîtriser Matlab Compétences appréciées ‐ Expérience dans le domaine du recalage d’images et/ou du flot optique. Contexte du travail L’objectif du projet ANR EMMIE est de concevoir un prototype endoscopique complet (gastroscope multimodal, logiciels et algorithmes de traitement du signal et des images) pour l’aide au diagnostic et au suivi de lésions inflammatoires dans l’estomac. Ce projet multidisciplinaire rassemble des scientifiques aux compétences complémentaires, à savoir des traiteurs de signaux et des images, des biologistes et des gastroentérologues. Les partenaires de ce projet aborderont des travaux complémentaires qui permettront la conception du système endoscopique multimodal : ‐ la modélisation des interactions lumière‐tissus pour comprendre et optimiser la différenciation des tissus sains de la muqueuse de l’estomac et des parties tissulaires avec divers degrés d’inflammations, ‐ la conception et l’intégration dans un gastroscope (endoscope utilisé en gastroscopie) d’un système d’acquisition « simultanée » d’une séquences d’images en lumière blanche et de séquences acquises à différentes longues d’ondes (séquences d’images multi‐
spectrales), ‐ le recalage multimodal en temps réel des images en lumière blanche et des images multi‐
spectrales, ‐ la détection en temps réel de lésions inflammatoires à l’aide de méthodes d’analyse et de classification de spectres, ‐ et la cartographie (hors ligne) des images en lumière blanche pour augmenter le champ de vue réduit de l’endoscope. Le travail à effectuer dans le cadre de ce post‐doctorat se place dans la dernière thématique, à savoir la conception d’algorithmes de cartographie par mosaïquage d’images acquises en lumière blanche. Le but du mosaïquage est de recaler les images des séquences vidéo visualisant les parois internes de l’antre pylorique de l’estomac (voir figure 1(b)). Ces mosaïques à champ de vue étendu permettront un second diagnostic après l’examen endoscopique, faciliteront le suivi de l’évolution des inflammations (par comparaison de cartes en lumière blanche construites pour différents examens et sur lesquelles sont superposées des informations spectrales) et permettra l’archivage des données non réalisé à l’heure actuelle en gastroscopie. De façon générale, les mosaïques permettront d’améliorer la traçabilité des examens et des traitements. Figure 1 – Mosaïques 2D construites avec les algorithmes conçus au CRAN. (a) Recalage d’une vidéo‐séquence de 200 images de la vessie. (b) Premier essais de recalage de la région de l’antre. Travail demandé Le chercheur recruté développera des algorithmes de recalage et de mosaïquage d’images de l’antre pylorique. Le recalage de ces images est un véritable défi car peu de textures homologues sont visibles dans les images et les changements d’illuminations et de points de vue entre images peuvent être conséquents en endoscopie (voir figure 1(b)). Le chercheur recruté proposera des méthodes de recalage 2D, notamment basées sur des techniques de flot optique [1‐4]. Il examinera également d’autres approches de recalage adaptées aux données à traiter. L’objectif est de concevoir des algorithmes de recalage de paires d’images avec un bon compromis entre vitesse de calcul, robustesse et précision. Même si les critères de robustesse et de précision sont de loin les plus importants, le temps réel serait un véritable « plus » pour le dispositif. A partir de la correspondance dense entre points homologues (par exemple établie avec des méthodes de flot optique) il s’agira de déterminer les transformations géométriques (non linéaires) requises pour, d’une part superposer les images consécutives et non consécutives des vidéo‐séquences et, d’autre part, pour construire les mosaïques. Des méthodes d’optimisation pour la correction des discontinuités de textures et de couleur font également partie de ce travail. Si la cartographie 2D représente la plus grande part de travail dans le projet EMMIE, la faisabilité du mosaïquage 3D sera également testée en fin de projet. Des approches de type SLAM (simultaneous localization and mapping) seront notamment adaptées aux données endoscopiques. Environnement de travail Le travail scientifique demandé et les développements associés seront encadrés par des chercheurs en traitement des images du CRAN. Les codes seront implémentés en Matlab puis en C sous le contrôle d’un ingénieur de recherche informaticien. Le CRAN dispose depuis de nombreuses années d’une expérience dans le domaine du recalage d’images cystoscopiques (images endoscopiques des parois internes de la vessie, voir figure 1.(a)). Le chercheur recruté pourra s’appuyer sur les développements réalisés au CRAN dans le domaine du recalage/mosaïquage de données endoscopiques [5‐7] et du flot optique [1‐4]. Publications du CRAN dans le domaine
[1] Sharib Ali, Christian Daul, Ernest Galbrun, François Guillemin and Walter Blondel, Anisotropic
motion estimation on edge preserving Riesz wavelets for robust video mosaicing, Pattern
Recognition, vol.51, pages 425-442, March 2016.
[2] Sharib Ali, Christian Daul, Ernest Galbrun, and Walter Blondel, Illumination invariant optical flow
using neighborhood descriptors, Computer Vision and Image Understanding, Accepted - to be
published in 2016.
[3] Sharib Ali, Khuram Faraz, Christian Daul and Walter Blondel, Optical flow with structure
information for epithelial image mosaicing, 37th Annual International Conference of the IEEE
Engineering in Medecine and Biology Society (EMBC), pages 1981-1984, Milan, Italy, August
25-29, 2015.
[4] Sharib Ali, Christian Daul, Thomas Weibel and Walter Blondel. Fast mosaicing of cystoscopic
images from dense correspondence: combined SURF and TV-L1 optical flow method, IEEE
International Conference on Image Processing (ICIP), pages 1291-1295, Melbourne, 2013
[5] Thomas Weibel, Christian Daul, Didier Wolf, Ronald Rösch, François Guillemin. Graph based
construction of textured large field of view mosaics for bladder cancer diagnosis, Pattern
Recognition, vol. 45, issue 12, pages 4138-4150, 2012.
[6] Yahir Hernandez-Mier, Walter Blondel, Christian Daul Didier Wolf, François Guillemin, Fast
construction of panoramic images for cystoscopic exploration, Computerized Medical Imaging
and Graphics, vol. 34, issue 7, pages 579-592, 2010.
[7] Rosebet Miranda, Christian Daul, Walter Blondel, Yahir Hernandez-Mier, Didier Wolf, François
Guillemin. Mosaicing of bladder endoscopic image sequences: distortion calibration and
registration algorithm, IEEE Transactions on Biomedical Engineering, vol. 55, issue 2, pages
541-553, 2008
Dossier de candidature Le dossier de candidature doit comporter :  Une lettre de motivation  Un curriculum vitae  Un descriptif des activités de recherche menées par le passé  Une liste de publications  Toute pièce jugée utile par le candidat (lettres de recommandation, etc.) Contact et adresse de candidature : M. Christian Daul Centre de Recherche en Automatique de Nancy (CRAN‐ENSEM‐UL) 2 avenue de la Forêt de Haye 54516 Vandœuvre‐Lès‐Nancy Tel : 03 83 59 57 15 Courriel : christian.daul@univ‐lorraine.fr