Équipe MINDS

Responsable :  Herwig WENDT

L’équipe de recherche MINDS (coMputational imagINg anD viSion) développe ses activités en imagerie computationnelle et vision par ordinateur. Plus particulièrement, les chercheurs de MINDS s’intéressent à :

  • Des problèmes inverses appliqués à la restauration, la reconstruction et l’analyse de signaux et des images,
  • Des systèmes d’imagerie rapide et haute résolution,
  • De l’imagerie dynamique, spatio-temporelle,
  • Des méthodes d’apprentissage automatique appliqué au traitement et à l’analyse des images.

Imagerie computationnelle

Les activités de recherche de MINDS sont centrées sur l’imagerie médicale computationnelle, et plus particulièrement sur l’imagerie ultrasonore. Elle concernent toute la chaine de production et d’interprétation des images, de l’acquisition des données brutes en utilisant des schémas d’échantillonnage conventionnels ou innovants aux méthodes de formation, de reconstruction, de traitement et d’analyse d’images. La liste non-exhaustive des principales thématiques de recherche de MINDS en imagerie ultrasonore computationnelle est composée de :

  • Problèmes inverses : restauration de signaux et des images, méthodes d’amélioration de la résolution des images (super-résolution, déconvolution), formation de voies, échantillonnage compressé, estimation du mouvement tissulaire, estimation du flux sanguin,
  • Modélisation linéaire et non-linéaire de la propagation des ondes ultrasonores dans les tissus,
  • Applications cliniques en oncologie, cardiologie et gynécologie.

En plus de l’imagerie ultrasonore, MINDS s’intéresse également à d’autres modalités d’imagerie médicale :

  • Tomodensitométrie en endodontie,
  • Recalage et fusion en imagerie multimodale ultrasonore et par résonance magnétique appliquée à la gynécologie.

Vision par ordinateur

Les activités de l’équipe MINDS dans le domaine de la vision par ordinateur bénéficient d’un large éventail d’expertise allant du calibrage de caméra à l’analyse du mouvement en passant par la stéréovision.

Les principales activités de recherche actuelles en vision par ordinateur concernent :

  • l’analyse d’images fixes : segmentation interactive, sur-segmentation, identification d’objet ;
  • les séries temporelles d’images : détection du changement, réidentification ;
  • l’analyse de vidéos : reconnaissance d’action, reconstruction de scène.

Les principaux domaines d’applications de ces activités sont :

  • les observatoires photographiques du paysage ;
  • la sécurité : analyse de vidéos pour les enquêtes criminelles, transports publics.

L’équipe MINDS s’intéresse également à d’autres applications comme l’écologie des poissons et l’imagerie astronomique.

Compétences

Imagerie médicale
Vision par ordinateur
Problèmes inverses
Imagerie rapide haute résolution
Apprentissage automatique pour l’image
Observatoires du paysage
Sécurité
Imagerie ultrasonore
Modélisation capteur-milieux
Applications médicales
Imagerie multi-physique et multimodale

personnel de l’équipe

Membres permanents
Membres non – permanents

publications de l’équipe

Articles dans des revues internationales
  • Duong-Hung Pham, Adrian Basarab, Ilyess Zemmoura, Jean-Pierre Remenieras, Denis Kouamé

    Joint Blind Deconvolution and Robust Principal Component Analysis for Blood Flow Estimation in Medical Ultrasound Imaging

    IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics and Frequency Control, Institute of Electrical and Electronics Engineers, 2021, 68 (4), pp.969 – 978. ⟨10.1109/TUFFC.2020.3027956⟩

    Accès: https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-03102546

  • Sayantan Dutta, Adrian Basarab, Bertrand Georgeot, Denis Kouamé

    Quantum mechanics-based signal and image representation: application to denoising

    IEEE Open Journal of Signal Processing, IEEE, 2021, 2, pp.190. ⟨10.1109/OJSP.2021.3067507⟩

    Accès: https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-02531313

  • Geoffrey Roman Jimenez, Patrice Guyot, Thierry Malon, Sylvie Chambon, Vincent Charvillat, Alain Crouzil, André Péninou, Julien Pinquier, Florence Sèdes, Christine Senac

    Improving vehicle re‐identification using CNN latent spaces: Metrics comparison and track‐to‐track extension

    IET Computer Vision, IET, 2021, 15 (2), pp.85-98. ⟨10.1049/cvi2.12010⟩

    Accès: https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-03126045

  • Sylvain Meignen, Duong-Hung Pham, Marcelo Colominas

    On the use of short-time fourier transform and synchrosqueezing-based demodulation for the retrieval of the modes of multicomponent signals

    Signal Processing, Elsevier, 2021, 178, pp.107760. ⟨10.1016/j.sigpro.2020.107760⟩

    Accès: https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-03102884

  • Florian Mouret, Mohanad Albughdadi, Sylvie Duthoit, Denis Kouamé, Guillaume Rieu, Jean-Yves Tourneret

    Outlier Detection at the Parcel-level in Wheat and Rapeseed Crops Using Multispectral and SAR Time Series

    Remote Sensing, MDPI, 2021, 13 (5), pp.956. ⟨10.3390/rs13050956⟩

    Accès: https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-02546260v3

  • Mariella Dimiccoli, Herwig Wendt

    Learning Event Representations for Temporal Segmentation of Image Sequences by Dynamic Graph Embedding

    IEEE Transactions on Image Processing, Institute of Electrical and Electronics Engineers, 2021, 30, pp.1476-1486. ⟨10.1109/TIP.2020.3044448⟩

    Accès: https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-03109960

  • Joshua Rapp, Charles Saunders, Julián Tachella, John Murray-Bruce, Yoann Altmann, Jean-Yves Tourneret, Stephen Mclaughlin, Robin Dawson, Franco Wong, Vivek Goyal

    Seeing around corners with edge-resolved transient imaging

    Nature Communications, Nature Publishing Group, 2020, 11 (article number 5929), ⟨10.1038/s41467-020-19727-4⟩

    Accès: https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-03235401

  • Gadadhar Banerjee, Sayantan Dutta, A. P. Misra

    Large amplitude electromagnetic solitons in a fully relativistic magnetized electron-positron-pair plasma

    Advances in Space Research, Elsevier, In press, ⟨10.1016/j.asr.2020.07.040⟩

    Accès: https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-02611821

  • Jong-Hoon Kim, Jonathan Mamou, Denis Kouamé, Alin Achim, Adrian Basarab

    Autoregressive model-based reconstruction of quantitative acoustic maps from RF signals sampled at innovation rate

    IEEE Transactions on Computational Imaging, IEEE, 2020, pp.0. ⟨10.1109/TCI.2020.3000086⟩

    Accès: https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-02885065

  • Marcelo Colominas, Sylvain Meignen, Duong-Hung Pham

    Fully Adaptive Ridge Detection Based on STFT Phase Information

    IEEE Signal Processing Letters, Institute of Electrical and Electronics Engineers, 2020, 27, pp.620-624. ⟨10.1109/LSP.2020.2987166⟩

    Accès: https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-02573655

  • Conférences et workshops internationaux avec actes édités et comité de lecture
  • Sayantan Dutta, Adrian Basarab, Bertrand Georgeot, Denis Kouame

    Image Denoising Inspired by Quantum Many-Body physics

    IEEE International Conference on Image Processing (ICIP 2021), IEEE, Sep 2021, Anchorage, France. pp.1619-1623, ⟨10.1109/ICIP42928.2021.9506794⟩

    Accès: https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-03331112

  • Nguyen Anh Minh Mai, Pierre Duthon, Alain Crouzil, Louahdi Khoudour, Sergio A. Velastin

    Détection d’obstacles par vision et LiDAR par temps de brouillard pour lesvéhicules autonomes

    18èmes journées francophones des jeunes chercheurs en vision par ordinateur (ORASIS 2021), Centre National de la Recherche Scientifique [CNRS]; Equipe REVA, IRIT : Institut de Recherche en Informatique de Toulouse., Sep 2021, Saint Ferréol, France

    Accès: https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-03339637

  • Tuador Nwigbo, Duong-Hung Pham, François Varray, Adrian Basarab, Denis Kouame

    Block-Wise 3D Ultrasound Image Super-Resolution

    2021’s IEEE International Ultrasonics Symposium (2021 IUS), Sep 2021, Xi’an ( virtual conference ), China

    Accès: https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-03349339

  • Duong-Hung Pham, Adrian Basarab, Jean-Pierre Remenieras, Paul Rodríguez, Denis Kouamé

    Fast High Resolution Blood Flow Estimation and Clutter Rejection via an Alternating Optimization Problem

    International Symposium on Biomedical Imaging (IEEE ISBI 2021), Apr 2021, Nice, France

    Accès: https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-03124597

  • Nwigbo Kenule Tuador, Duong-Hung Pham, Jérôme Michetti, Adrian Basarab, Denis Kouamé

    A Novel Fast 3D Single Image Super-Resolution Algorithm

    IEEE International Symposium on Biomedical Imaging (ISBI 2021), IEEE Signal Processing Society (SPS); IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBS), Apr 2021, Nice (virtuel), France

    Accès: https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-03188070

  • Oumaima El Mansouri, Adrian Basarab, Mario Figueiredo, Denis Kouamé, Jean-Yves Tourneret

    Ultrasound and magnetic resonance image fusion using a patch-wise polynomial model

    IEEE International Conference on Image Processing (ICIP 2020), Oct 2020, Abu Dhabi, United Arab Emirates. pp.403-407, ⟨10.1109/ICIP40778.2020.9191013⟩

    Accès: https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-02982900

  • Quentin Demoulin, François Lefebvre-Albaret, Adrian Basarab, Denis Kouamé, Jean-Yves Tourneret

    Constrained Bundle Adjustment Applied to Wing 3D Reconstruction with Mechanical Limitations

    IEEE International Conference on Image Processing (ICIP 2020), Oct 2020, Abu Dhabi, United Arab Emirates. pp.2791-2794, ⟨10.1109/ICIP40778.2020.9190739⟩

    Accès: https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-02982899

  • Vincenzo Catrambone, Herwig Wendt, Riccardo Barbieri, Patrice Abry, Gaetano Valenza

    Quantifying Functional Links between Brain and Heartbeat Dynamics in the Multifractal Domain: a Preliminary Analysis

    42nd Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine & Biology Society (EMBC 2020), Jul 2020, Montréal (via the EMBS Virtual Academy), Canada. pp.561-564, ⟨10.1109/EMBC44109.2020.9175859⟩

    Accès: https://hal-cnrs.archives-ouvertes.fr/hal-03034083

  • Vincenzo Catrambone, Herwig Wendt, Riccardo Barbieri, Patrice Abry, Gaetano Valenza

    Wavelet-based Multifractal Analysis of Heartbeat Dynamics: Non-Gaussian Expansion vs. Cumulants

    11th Conference of the European Study Group on Cardiovascular Oscillations (ESGCO 2020), Jul 2020, Pisa, Italy. ⟨10.1109/ESGCO49734.2020.9158011⟩

    Accès: https://hal-cnrs.archives-ouvertes.fr/hal-03034103

  • Vincenzo Catrambone, Patrice Abry, Gaetano Valenza, Herwig Wendt, Gustavo Didier, Riccardo Barbieri

    Multiscale Eigen Analysis on EEG and Heartbeat Dynamics: a Pilot study

    11th Conference of the European Study Group on Cardiovascular Oscillations (ESGCO 2020), Jul 2020, Pisa, Italy. ⟨10.1109/ESGCO49734.2020.9158176⟩

    Accès: https://hal-cnrs.archives-ouvertes.fr/hal-03034112

  • Conférences et workshops nationaux avec actes édités et comité de lecture
  • Thierry Malon, Sylvie Chambon, Alain Crouzil, Vincent Charvillat

    Établissement d’un graphe de liens au sein d’une collection de vidéos par comparaisons d’histoires

    Congrès Reconnaissance des Formes, Image, Apprentissage et Perception (RFIAP 2020), Jun 2020, Vannes, France. pp.1-9

    Accès: https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-02950728

  • Thierry Malon, Sylvie Chambon, Vincent Charvillat, Alain Crouzil

    Aide à la navigation dans un ensemble de vidéos par reformulation de trajectoires

    17e Journees francophones des jeunes chercheurs en vision par ordinateur (ORASIS 2019), May 2019, Saint-Dié-des-Vosges, France. pp.1-7

    Accès: https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-02891736

  • Krisztián Füzesi, Adrian Basarab, György Cserey, Denis Kouamé, Miklós Gyöngy

    Validation of image restoration methods on 3D-printed ultrasound phantoms

    2017 IEEE International Ultrasonics Symposium, Sep 2017, Washington, United States. pp.1-4, ⟨10.1109/ULTSYM.2017.8092120⟩

    Accès: https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-02777391

  • Gordana Draskovic, Frédéric Pascal, Arnaud Breloy, Jean-Yves Tourneret

    Nouvelles propriétés asymptotiques de détecteurs robustes

    Vingt-sixième Colloque GRETSI 2017, Sep 2017, Juan-les-Pins, France

    Accès: https://hal.inria.fr/hal-02486099

  • Thèses et habilitations
  • Jong-Hoon Kim

    Compressed sensing and finite rate of innovation for efficient data acquisition of quantitative acoustic microscopy images

    Signal and Image Processing. Université Paul Sabatier – Toulouse III, 2019. English. ⟨NNT : 2019TOU30225⟩

    Accès: https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-02936394

  • Huy-Hieu Pham

    Architectures d’apprentissage profond pour la reconnaissance d’actions humaines dans des séquences vidéo RGB-D monoculaires : application à la surveillance dans les transports publics

    Réseaux et télécommunications [cs.NI]. Université Paul Sabatier – Toulouse III, 2019. Français. ⟨NNT : 2019TOU30145⟩

    Accès: https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-02879316

  • Nora Leïla Ouzir

    Cardiac motion estimation in ultrasound images using a sparse representation and dictionary learning

    Medical Imaging. Université Paul Sabatier – Toulouse III, 2018. English. ⟨NNT : 2018TOU30149⟩

    Accès: https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-02301546

  • Duong-Hung Pham

    Contributions to the analysis of multicomponent signals : synchrosqueezing and associated methods

    Signal and Image Processing. Université Grenoble Alpes, 2018. English. ⟨NNT : 2018GREAM044⟩

    Accès: https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01881995v2

  • contrats de l’équipe

    AcronymeTitreResp. scDébut – fin
    MUTATION anr Analyse multifractale multidimensionnelle : théorie et applications en imagerie échographique du cancer du pancréas Herwig WENDT
    2019 – 2023
    MRSEI UMITA
    [Contrat terminé]
    Imagerie ultrasonore médicale : de la théorie aux applications Denis KOUAMé
    2016 – 2018
    MULTIFRACS
    [Contrat terminé]
    anr Théories et méthodes multifractales multivariées pour les systèmes de grande taille – Applications à l’analyse des propriétés d’invariance d’échelle dans la dynamique de l’activité cérébrale Herwig WENDT
    2016 – 2021
    BNPSI
    [Contrat terminé]
    Méthodes Bayésiennes non paramétriques pour le traitement du signal et de l’image Nicolas DOBIGEON
    Herwig WENDT
    2014 – 2018
    Hypanema
    [Contrat terminé]
    Hypanema : Algorithmes de démélange non linéaire pour l’analyse de données hyperspectrales Jean-Yves TOURNERET
    2012 – 2015
    SURFOETUS
    [Contrat terminé]
    Surveillance à domicile de l’activité foetale par un dispositif ultrasonore intégré Denis KOUAMé
    2008 – 2011
    AcronymeTitreResp. scDébut – fin
    AcronymeTitreResp. scDébut – fin
    INP2011-144
    [Contrat terminé]
    Représentations Temps-Fréquence pour la reconnaissance de modulations Jean-Yves TOURNERET
    2011 – 2012

    [Contrat terminé]
    Imagerie ultrasonore : amélioration de la résolution d’imageurs haute fréquence par des techniques numériques Denis KOUAMé
    2010 – 2013
    2009-0021
    [Contrat terminé]
    Etude sur les problématiques d’amélioration des la portée des radars FMCW Jean-Yves TOURNERET
    2008 – 2011
    Vendredi 30 Avril 2021, 9h30
    Systèmes et Algorithmes de Traitement d’Images pour l’Estimation de Déformées de Structures d’Avion en Vol
    Quentin DEMOULIN – Equipe MINDS, IRIT UT3 Paul Sabatier, En visioconférence
    #these
    Lundi 14 Décembre 2020, 14h00
    Analyse de détections concomitantes pour l’aide à la navigation interactive dans de grandes collections de vidéos
    Thierry MALON – Equipe REVA, Equipe MINDS, IRIT INP-ENSEEIHT, En visioconférence
    #these
    Lundi 7 Décembre 2020, 10h00
    Fusion of Magnetic Resonance and Ultrasound images for Endometriosis Detection
    Oumaima EL MANSOURI – Equipe MINDS, IRIT INP-ENSEEIHT, En visioconférence
    #these
    Vendredi 6 Novembre 2020, 10h00
    Estimation parcimonieuse et apprentissage de dictionnaires pour la détection d’anomalies multivariées dans des données mixtes de télémesure satellite
    Barbara PILASTRE – Equipe MINDS, IRIT INP-ENSEEIHT, Salle B00
    #these
    Vendredi 29 Novembre 2019, 10h30
    Compressive Sensing and Finite Rate of Innovation for Efficient Data Acquisition of Quantitative Acoustic Microscopy Images
    Jong-Hoon KIM – Equipe MINDS, IRIT UT3 Paul Sabatier, IRIT, Auditorium J. Herbrand
    #these
    Jeudi 19 Septembre 2019, 10h00
    Architectures d’apprentissage profond pour la reconnaissance d’actions humaines dans des séquences vidéo RGB-D monoculaires. Application à la surveillance dans les transports publics
    Huy-Hieu PHAM – Equipe MINDS, IRIT UT3 Paul Sabatier, IRIT, Auditorium J. Herbrand
    #these
    Lundi 1 Juillet 2019, 10h30
    Segmentation endodontique sur des images scanner 3D : méthodes et validation
    Jérôme MICHETTI – Equipe MINDS, IRIT UT3 Paul Sabatier, IRIT, Auditorium J. Herbrand
    #these
    Vendredi 15 Mars 2019, 10h00
    Estimation Parcimonieuse de Biais Multitrajets pour les Systèmes GNSS
    Julien LESOUPLE – Equipe MINDS – IRIT INP-ENSEEIHT, Salle des thèses
    #these
    Mardi 16 Octobre 2018, 10h00
    Cardiac Motion Estimation In Ultrasound Images using a Sparse Representation and Dictionary Learning
    Nora Leïla OUZIR – Equipe MINDS – IRIT INP-ENSEEIHT, Salle des thèses
    #these
    Vendredi 25 Novembre 2016, 15h30 – 17h00
    Recent works on Compressed Ultrasound beamforming and brain connectivity analysis by diffusion MRI imaging at EPFL
      BESSON A., THIRAN J-P – Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne, LTS5 (Suisse) UT3 Paul Sabatier, IRIT, Salle 001
    #seminaire