Sujet de Thèse
Titre :
Reconstruction 3D d'images thermiques. Application au diagnostic médical
Dates :
2019/02/04 - 2022/02/03
Encadrant(s) : 
Autre(s) encadrant(s) :
Vera Arturo
Description :
Cette thèse sera en co-tutelle entre le CRAN, université de Lorraine, Ecole doctorale IAEM et le Centre de recherche et d'études avancées de l'Institut National Polytechnique CINVESTAV de Mexico city, département Génie Electrique, section de bioélectronique.

Il s'agit d'exploiter la chaleur produite naturellement par le corps humain pour réaliser des examens médicaux non invasifs. Les variations de température de points anatomiques sont associées à des défauts de perfusion sanguine significatifs de nombreuses pathologies parmi lesquelles on peut citer le diabète ou l'athérosclérose. Un prototype de type « scanner thermique » sera conçu et développé pour reconstruire en 3D des images thermiques acquises en 2D. Ce système sera principalement utilisé dans un premier temps pour réaliser des cartographies thermiques 3D segmentées et annotées des membres inférieurs qui permettront l'identification de régions froides/chaudes et d'asymétries thermiques entre les membres différents. Dans un second temps ce même dispositif sera évalué pour d'autres parties de l'anatomie humaine.
Les capteurs d'images thermiques ont fortement progressé ces dernières années que ce soit en qualité des images recueillies (résolution, précision des mesures) ou en termes de coût. Il devient possible aujourd'hui de les utiliser sans précautions particulières d'où leur exploitation grandissante dans de nombreux domaines (Ex : visualisation des pertes thermiques dans les bâtiments).
L'imagerie 3D progresse elle aussi à grands pas, certains smartphone vont en être prochainement équipés et Il existe de nombreuses technologies ou méthodologies pour construire une image 3D.
Il est donc maintenant possible d'envisager un dispositif complet à un coût raisonnable constitué d'un capteur d'images thermiques et d'un dispositif d'imagerie complémentaire pour obtenir des surfaces 3D thermiques de membres ou de partie du tronc humain.
L'objectif général de la thèse est donc de construire un appareil complet. La partie instrumentale : choix des capteurs et actionneurs, et la construction de l'appareil sera réalisée par le doctorant durant sa période de travail au Mexique. La partie imagerie et en particulier la reconstruction 3D sera traitée principalement au CRAN qui a une bonne expérience des méthodes de reconstruction 3D en particulier en endoscopie. Différentes méthodes numériques apparentées au SLAM seront comparées à des approches à technologies actives de type TOF ou triangulation laser afin de trouver la meilleure solution.
Mots clés :
Imagerie thermique, Reconstruction 3D, diagnostic médical
Département(s) : 
Biologie, Signaux et Systèmes en Cancérologie et Neurosciences