Cours Master 2 Dauphine MATH Variational Methods, PDEs and geodesics for Image Analysis 2024/2025

Written by Laurent COHEN no comments

Master 2 Dauphine MATH, MATHEMATIQUES APPLIQUEES et THEORIQUES/ APPLIED AND THEORETICAL MATHEMATICS 2024/2025

Variational Methods, PDEs and geodesics for Image Analysis 

Laurent D. Cohen  

Directeur de Recherche au CNRS
CEREMADE, UMR CNRS 7534,
Université Paris Dauphine, PSL
Place du Marechal de Lattre de Tassigny
75775 Paris cedex 16, France
Tel. (33-1) 44 05 46 78 Fax (33-1) 44 05 45 99
Cohen @ ceremade.dauphine .fr
http://www.ceremade.dauphine.fr/~cohen

PhD : Open positions. Contact me.

 Résumé du Cours de Master

 

This course, after giving a short introduction to digital image processing, will present an overview of variational methods for Image segmentation. This will include deformable models, known as active contours, solved using finite differences, finite elements, level sets method, fast marching method. A large part of the course will be devoted to geodesic methods, where a contour is found as a shortest path between two points according to a relevant metric. This can be solved efficiently by fast marching methods for numerical solution of the Eikonal equation. We will present cases with metrics of different types (isotropic, anisotropic, Finsler) in different spaces. All the methods will be illustrated by various concrete applications, like in biomedical image applications.

Les articles indiqués ci-dessous permettent d'approfondir les notions vues en cours, mais il n'est évidemment pas obligatoire de lire tous ces articles.

Page de description et sources pour les TP: Numerical Tour

 

Schedule : wednesday 10:15-13:30

Where?: University Paris Dauphine, B110

Language :The course will be in English, except if all students speak French.

Overview of the Course (the matching between dates and thematics is approximative and can change).

 

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VALIDATION du cours

A short QCM of 15mn at the end of the last class. Analysis of a research paper.

Classified in : Uncategorized Tags : none

MASTER 2 MVA Minimal Paths and Deformable Models in Image Analysis 2024-2025

Written by Laurent COHEN no comments

Master MATHEMATIQUES / VISION / APPRENTISSAGE 2024/2025

Chemins Minimaux et Modèles Déformables de Courbes et Surfaces Elastiques en Analyse d'Images/
Minimal Paths and Elastic Deformable Models for Image Analysis 

Laurent D. Cohen  

Directeur de Recherche au CNRS
CEREMADE, UMR CNRS 7534,
Université Paris Dauphine, PSL
Place du Marechal de Lattre de Tassigny
75775 Paris cedex 16, France
Tel. (33-1) 44 05 46 78 Fax (33-1) 44 05 45 99
Cohen @ ceremade.dauphine .fr
http://www.ceremade.dauphine.fr/~cohen

PhD : Open positions. Contact me.

 
VIDEO PRESENTATION COURS

 

Pour recevoir les informations sur ce cours, merci de vous inscrire ici

 Résumé du Cours de Master

 

Ce cours présente l’utilisation de méthodes de plus court chemin (géodésique) et de courbes et de surfaces déformables pour l’analyse d’images. Les modèles déformables (contours actifs ou surfaces actives) sont devenus des outils incontournables pour résoudre les problèmes de vision par ordinateurs tels la segmentation d’images ou la reconstruction de surfaces 3D.
Ces modèles déformables sont contraints à minimiser une énergie traduisant les a priori géométriques de forme et l'attache aux données de l'image.

Dès leur introduction, les contours actifs ont rencontré un problème de minima locaux les empéchant souvent d'atteindre le but voulu. C'est pourquoi l'approche des chemins minimaux a été introduite. En transformant le problème en recherche de chemin le plus court (ou géodésique) entre 2 points de l'image, selon une métrique bien adaptée, et dans un domaine correspondant au problème.

Ce cours propose ainsi un panorama des approches par chemins mlinimaux et méthodes variationelles utilisées pour manipuler et optimiser ces courbes et surfaces non-rigides. En particulier, nous verrons comment adapter le domaine ou la métrique pour la recherche de chemins minimaux dans divers  contextes.
Le cours est assorti de nombreuses illustrations par des applications en imagerie biomédicale 2D et 3D. Des séances de TP sur machine viendront compléter le cours.

Un support de cours est distribué pendant les cours. Les articles indiqués ci-dessous permettent d'approfondir les notions vues en cours, mais il n'est évidemment pas obligatoire de lire tous ces articles.

Page de description et sources pour les TP: Numerical Tour

Horaires : Les lundis de 14h15 à 17h00

Lieu : Faculté de Médecine de l'université de Paris, site Cochin, 24 Rue du Faubourg Saint-Jacques, 75014 Paris, France (plan) Salle 2001, Batiment Faculté de Cochin, 2eme étage. (except january 22nd online)

Langue : Le cours sera en Français, sauf si des étudiants ne sont pas francophones. Dans ce cas, ce sera en Anglais. The course will be in English if non French speaking students attend it.

Plan du Cours (l'appariement thèmes/dates est approximatif et l'ordre peut aussi changer).

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VALIDATION du cours

En plus du projet, un petit examen écrit (QCM de 15 minutes) est prévu a l'issue du dernier cours. La présence a ce QCM sera nécessaire.

Veuillez remplir ce formulaire des maintenant pour le déposer sur le dropbox avant le jour de l'examen. La dernière page peut être anonyme si vous le désirez.


Un projet consistera en une étude approfondie d'un article accompagnée d'une mise en oeuvre numérique. Le travail a produire est le suivant:

  • lire le ou les article(s) propose(s).
  • implanter l'algorithme (ou une version simplifiée, ou une partie, selon l'article) et une démonstration (peu importe le langage, C++, MATLAB, SciLab, python, etc)
  • rédiger un rapport (max ~10 pages, format final pdf) qui détaille votre compréhension de la méthode, votre approche pour l'implanter et vos expérimentations. la première page donnera les réponses aux 6 questions de ce document.
  • préparer une présentation (transparents ppt ou pdf) de 15 minutes. La date des soutenances éventuelles sera début avril.

Un lien vers les articles proposés sera donné en cours. Pour information, voici quelques sujets de projets proposés les années précédentes:

P1. Active Geodesics: Region based Active Contour Segmentation with a Global Edge based Constraint (PDF) Vikram Appia (Georgia Tech), Anthony Yezzi (Georgia Institute of Technology)

P2. Automated Reconstruction of Tree Structures using Path Classifiers and Mixed Integer Programming  Engin Turetken, Fethallah Benmansour, Pascal Fua (PDF)

P3. Geodesics in Heat (PDF)

P4. Superpixel segmentation through geodesics (PDF)

P5. Means of Shapes (PDF)

P6. The Polygonal Path image (PDF) On comparera avec le geodesic Voting vu en cours.

P7. Deformable Shape Matching (PDF)

P8-Fully Isotropic Fast Marching (Appia et Yezzi) Second-order models for Computing Distance Transforms (S. and A. Yezzi)

P9-A Fast Level-set Approach to Surface Modeling from Unorganized Sample Points (M. Marcon, L. Picarreta, A. Sarti and S. Tubaro)

P10 segmentation of elongated structures

 

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