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
Membres extérieur

publications de l’équipe

Articles dans des revues internationales
  • Arthur Floquet, Sayantan Dutta, Emmanuel Soubies, Duong-Hung Pham, Denis Kouamé, Denis Kouame

    Automatic Tuning of Denoising Algorithms Parameters without Ground Truth

    IEEE Signal Processing Letters, 2024, 31, pp.381 – 385. ⟨10.1109/LSP.2024.3354554⟩

    Accès: https://hal.science/hal-04344047

  • Amal Boudaya, Siwar Chaabene, Bassem Bouaziz, Anita Hökelmann, Lotfi Chaâri

    Mild Cognitive Impairment detection based on EEG and HRV data

    Digital Signal Processing, In press, pp.104399. ⟨10.1016/j.dsp.2024.104399⟩

    Accès: https://hal.science/hal-04430766

  • Thierry Roland Baban a Erep, Lotfi Chaâri

    mid-DeepLabv3+: A Novel Approach for Image Semantic Segmentation Applied to African Food Dietary Assessments

    Sensors, 2023, 24 (1), pp.209. ⟨10.3390/s24010209⟩

    Accès: https://hal.science/hal-04414176

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

    Quantum Algorithm for Signal Denoising

    IEEE Signal Processing Letters, 2023, 31, pp.156 – 160. ⟨10.1109/LSP.2023.3344071⟩

    Accès: https://hal.science/hal-04379033

  • François Gaits, Nicolas Mellado, Gauthier Bouyjou, Damien Garcia, Adrian Basarab

    Efficient stratified 3D scatterer sampling for freehand ultrasound simulation

    IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics and Frequency Control, 2023, pp.1-1. ⟨10.1109/TUFFC.2023.3324014⟩

    Accès: https://hal.science/hal-04234010

  • Lorena Leon Arencibia, Herwig Wendt, Jean-Yves Tourneret

    Bounds for the estimation of matrix-valued parameters of a Gaussian random process

    Signal Processing, 2023, 211, pp.109106. ⟨10.1016/j.sigpro.2023.109106⟩

    Accès: https://hal.science/hal-04254235

  • Guillaume Lacoin, Ilyess Zemmoura, Jean Luc Gennisson, Denis Kouamé, Jean-Pierre Remenieras

    Multi-layered adaptive neoangiogenesis Intra-Operative quantification (MANIOQ)

    Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism, 2023, 43 (9), pp.1557-1570. ⟨10.1177/0271678X231170504⟩

    Accès: https://hal.science/hal-04227413

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

    How to relate synchronized static videos between each other in an active learning set-up?

    Expert Systems with Applications, 2023, 215, pp.119344. ⟨10.1016/j.eswa.2022.119344⟩

    Accès: https://hal.science/hal-04000252

  • Florian Mouret, Alexandre Hippert-Ferrer, Frédéric Pascal, Jean-Yves Tourneret

    A Robust and Flexible EM Algorithm for Mixtures of Elliptical Distributions with Missing Data

    IEEE Transactions on Signal Processing, 2023, 71, pp.1–25. ⟨10.1109/TSP.2023.3267994⟩

    Accès: https://ut3-toulouseinp.hal.science/hal-04317202

  • Pascal Housam Salmane, Josué Manuel Rivera Velázquez, Louahdi Khoudour, Nguyen Anh Minh Mai, Pierre Duthon, Alain Crouzil, Guillaume Saint Pierre, Sergio Velastin

    3D Object Detection for Self-Driving Cars Using Video and LiDAR: An Ablation Study

    Sensors, 2023, 23 (6), pp.3223. ⟨10.3390/s23063223⟩

    Accès: https://hal.science/hal-04047579

  • Conférences et workshops internationaux avec actes édités et comité de lecture
  • François Gaits, Nicolas Mellado, Adrian Basarab

    Ultrasound volume reconstruction from 2D Freehand acquisitions using neural implicit representations

    21st IEEE International Symposium on Biomedical Imaging (ISBI 2024), IEEE Signal Processing Society; IEEE Engineering in Medicine and Biology Society, May 2024, Athènes, Greece. à paraître

    Accès: https://hal.science/hal-04480668

  • Ibrahim Traoré, Imen Megdiche, Jérôme Marquet-Doleac, Lotfi Chaâri

    A cross-validation approach for classifying physical activity intensity: a case study in children with attention deficit/hyperactivity disorder

    20th ACS/IEEE International Conference on Computer Systems and Applications (AICCSA 2023), IEEE, Dec 2023, Giza, Egypt. à paraître

    Accès: https://hal.science/hal-04414203

  • Ibrahim Traoré, Imen Megdiche, Jérôme Marquet-Doleac, Lotfi Chaâri

    A cross-validation approach for classifying physical activity intensity: a case study in children with attention deficit/hyperactivity disorder

    ACS/IEEE International Conference on Computer Systems and Applications (AICCSA 2023), Arab Computer Society (ACS); IEEE Computer Society, Dec 2023, Giza, Egypt

    Accès: https://hal.science/hal-04338210

  • Ibrahim Traoré, Imen Megdiche, Jérôme Marquet-Doleac, Lotfi Chaâri

    A machine learning technique for device non-wear detection in children with ADHD

    International Workshop on Health Informatics @ AICCSA 2023: IT Innovations and Disruptive Approaches in the Digital Health Era (HOPE 2023), ACS/IEEE International Conference on Computer Systems and Applications, Dec 2023, Giza, Egypt

    Accès: https://hal.science/hal-04338230

  • Siwar Chaabene, Bassem Bouaziz, Amal Boudaya, Lotfi Chaâri, Anita Hökelmann

    Early mild cognitive impairment detection using cognitive-motor tasks and machine learning

    International Conference on Innovations in Intelligent Systems and Applications (INISTA 2023), Sep 2023, Hammamet, Tunisia. pp.1-6, ⟨10.1109/INISTA59065.2023.10310653⟩

    Accès: https://hal.science/hal-04338190

  • Charles-Gérard Lucas, Patrice Abry, Herwig Wendt, Gustavo Didier

    Epileptic seizure prediction from eigen-wavelet multivariate selfsimilarity analysis of multi-channel EEG signals

    31st European Signal Processing Conference (EUSICO 2023), Sep 2023, Helsinki, Finland. à paraître

    Accès: https://hal-emse.ccsd.cnrs.fr/emse-04216653

  • Lorena Leon Arencibia, Herwig Wendt, Jean-Yves Tourneret, Patrice Abry

    A Robust Model and its EM Algorithm for the Estimation of the Multifractality Parameter

    European Conference on Signal Processing (EUSIPCO 2023), Sep 2023, Helsinki, Finland. pp.1–5

    Accès: https://hal.science/hal-04254232

  • Sayantan Dutta, Kenule Tuador Nwigbo, Jérôme Michetti, Bertrand Georgeot, Duong-Hung Pham, Denis Kouamé, Adrian Basarab

    Computed Tomography Image Restoration Using a Quantum-Based Deep Unrolled Denoiser and a Plug-and-Play Framework

    31st European Association for Signal Processing Conference (EURASIP 2023), Aalto University, Finland, Sep 2023, Helsinki, Finland. à paraître

    Accès: https://hal.science/hal-04138031

  • Siwar Chaabene, Brahim Haroun Hassan, Amal Boudaya, Lotfi Chaâri, Bassem Bouaziz

    New MCI Detection Method Based on Transformer and EEG Data

    31st European Signal Processing Conference (EUSIPCO 2023), Sep 2023, Helsinki, Finland. pp.1200-1204, ⟨10.23919/EUSIPCO58844.2023.10290024⟩

    Accès: https://hal.science/hal-04338180

  • Alexandre Corazza, Pauline Muleki-Seya, Arthur Chavignon, Olivier Couture, Adrian Basarab, Barbara Nicolas

    Adaptive beamforming combined with decision theory-based detection for ultrasound localization microscopy

    IEEE International Ultrasonics Symposium (IUS 2023), 2023, Sep 2023, Montreal, Canada. pp.1-4, ⟨10.1109/IUS51837.2023.10306344⟩

    Accès: https://hal.science/hal-04277210

  • 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.science/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.science/hal-02891736

  • Rose Sfeir, Jérôme Michetti, Bilal Chebaro, Franck Diemer, Adrian Basarab, Denis Kouamé

    Dental root canal segmentation from super-resolved 3D cone beam computed tomography data

    IEEE Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference (2017), Oct 2017, Atlanta, United States. pp.1-2

    Accès: https://hal.science/hal-02548035

  • 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.science/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://inria.hal.science/hal-02486099

  • Jean-Baptiste Puel, Bérengère Mathieu, Alain Crouzil

    Une application distribuée pour l’enseignement du paysage

    Journées Géomatique, Enseignement & Apprentissage (GET 2017), Jan 2017, Toulouse, France. pp. 23-28

    Accès: https://hal.science/hal-01740000

  • Livres (monographies)
  • Jérémie Huteau, Adrian Basarab, Florence Dupin de Saint-Cyr

    MSE * * : Multi-modal semantic embeddings for datasets with several positive matchings

    Sanju Tiwari; Fernando Ortiz Rodriguez; Sarra Ben Abbes; Patience Usoro Usip; Rim Hantach. Semantic AI in Knowledge Graphs, Taylor & Francis Group, pp.91-110, 2023, 978-1003313267. ⟨10.1201/9781003313267-4⟩

    Accès: https://hal.science/hal-04166570

  • Thèses et habilitations
  • Mohamed Fakhfakh

    Traitement de séries longitudinales pour l’imagerie médicale

    Informatique. Institut National Polytechnique de Toulouse – INPT, 2023. Français. ⟨NNT : 2023INPT0054⟩

    Accès: https://theses.hal.science/tel-04150287

  • Nguyen Anh Minh Mai

    Sensor fusion with deep neural networks for 3D object detection for autonomous vehicles

    Neural and Evolutionary Computing [cs.NE]. Université Paul Sabatier – Toulouse III, 2023. English. ⟨NNT : 2023TOU30028⟩

    Accès: https://theses.hal.science/tel-04186650

  • Sayantan Dutta

    Novel Prospects of Image Restoration Inspired by Concepts of Quantum Mechanics

    Library and information sciences. Université Paul Sabatier – Toulouse III, 2023. English. ⟨NNT : 2023TOU30002⟩

    Accès: https://theses.hal.science/tel-04047862

  • Lorena Leon Arencibia

    Bayesian estimation of the parameters of the joint multifractal spectrum of signals and images

    Networking and Internet Architecture [cs.NI]. Institut National Polytechnique de Toulouse – INPT, 2022. English. ⟨NNT : 2022INPT0085⟩

    Accès: https://theses.hal.science/tel-04248296

  • Florian Mouret

    Crop monitoring and detection of anomalous crop development at the parcel-level with multispectral and synthetic aperture radar satellite data

    Networking and Internet Architecture [cs.NI]. Institut National Polytechnique de Toulouse – INPT, 2022. English. ⟨NNT : 2022INPT0001⟩

    Accès: https://theses.hal.science/tel-04189948

  • Mohamad Hourani

    Fundamental and Harmonic Ultrasound Image Joint Restoration

    Image Processing [eess.IV]. Institut National Polytechnique de Toulouse – INPT, 2022. English. ⟨NNT : 2022INPT0002⟩

    Accès: https://theses.hal.science/tel-04189983

  • Farah Bazzi

    Restoration of structural MRI images for the preclinical study of markers of cerebral aging

    Medical Imaging. Université Paul Sabatier – Toulouse III; Université Libanaise, 2021. English. ⟨NNT : 2021TOU30167⟩

    Accès: https://theses.hal.science/tel-03622684

  • Janka Hatvani

    Medical image enhancement using deep learning and tensor factorization techniques

    Medical Imaging. Université Paul Sabatier – Toulouse III; Pázmány Péter katolikus egyetem (Budapest ; 1992-..), 2021. English. ⟨NNT : 2021TOU30304⟩

    Accès: https://theses.hal.science/tel-04164508

  • Quentin Demoulin

    Image Processing Systems and Algorithms for estimating Deformations of Aircraft Structures in Flight

    Other [cs.OH]. Institut National Polytechnique de Toulouse – INPT, 2021. English. ⟨NNT : 2021INPT0045⟩

    Accès: https://theses.hal.science/tel-04170677

  • Oumaima El Mansouri

    Fusion of magnetic resonance and ultrasound images for endometriosis detection

    Signal and Image Processing. Institut National Polytechnique de Toulouse – INPT, 2020. English. ⟨NNT : 2020INPT0137⟩

    Accès: https://theses.hal.science/tel-04172488

  • Rapports
  • Duong-Hung Pham, Sylvain Meignen

    Second-order Synchrosqueezing Transform: The Wavelet Case, Comparisons and Applications

    [Research Report] LJK / Grenoble University. 2018

    Accès: https://hal.science/hal-01586372v4

  • contrats de l’équipe

    AcronymeTitreResp. scDébut – fin
    CAVIIAR Imagerie passive 3D de cavitation de haute résolution axiale Denis KOUAMÉ
    2022 – 2026
    PIRANIA-MMV Plateforme d’Identification et de Recherche d’ Anomalies basée sur l’IA : Méthodes Multi-Variées Jean-Yves TOURNERET
    2023 – 2024
    MUTATION
    [Contrat terminé]
    autre Analyse multifractale multidimensionnelle : théorie et applications en imagerie échographique du cancer du pancréas Herwig WENDT
    2019 – 2023
    Hypanema
    [Contrat terminé]
    Hypanema : Algorithmes de démélange non linéaire pour l’analyse de données hyperspectrales Jean-Yves TOURNERET
    2012 – 2015
    AcronymeTitreResp. scDébut – fin
    Labex CIMI Centre International de Mathématiques et d’Informatique (de Toulouse) Joseph GERGAUD
    Christine ROCHANGE
    Franck MORVAN
    Denis KOUAMÉ
    Lotfi CHAARI
    Urtzi AYESTA
    Boris TEABE
    Thomas CARLE
    Emmanuel SOUBIES
    José Henrique DE MORAIS GOULART
    2012 – 2024
    MULTIFRACS
    [Contrat terminé]
    autre 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
    Thèse Julien Lesouple
    [Contrat terminé]
    autre TESA : Techniques de séparation de sources appliquées aux traitements des signaux et mesures GNSS Jean-Yves TOURNERET
    2016 – 2019
    UMITA
    [Contrat terminé]
    Imagerie ultrasonore médicale : de la théorie aux applications Denis KOUAMÉ
    2016 – 2018
    BNPSI
    [Contrat terminé]
    Méthodes Bayésiennes non paramétriques pour le traitement du signal et de l’image Nicolas DOBIGEON
    Herwig WENDT
    2014 – 2018
    AcronymeTitreResp. scDébut – fin
    Vendredi 26 Mai 2023, 9h00
    Traitement de séries longitudinales pour l’imagerie médicale
    Mohamed FAKHFAKH – Equipe MINDS, IRIT INP-ENSEEIHT, Amphithéâtre 001
    #these
    Jeudi 16 Mars 2023, 9h30
    Mécanisme de contrôle de congestion LEO/GEO basé sur l’apport de l’IA
    Victor PERRIER – Equipe MINDS, IRIT INP-ENSEEIHT, Amphithéâtre C002
    #these
    Jeudi 26 Janvier 2023, 14h00
    Sensor fusion with deep neural networks for 3D object detection for autonomous vehicles
    Nguyen Anh Minh MAI – Equipe MINDS, IRIT UT3 Paul Sabatier, IRIT, Auditorium J. Herbrand
    #these
    Lundi 9 Janvier 2023, 9h30
    Nouvelles Approches de Restauration d’Images Inspirées des Concepts de la Mécanique Quantique
    Sayantan DUTTA – Equipe MINDS, IRIT UT3 Paul Sabatier, IRIT, Auditorium J. Herbrand
    #these
    Mardi 13 Décembre 2022, 10h00
    Bayesian Estimation of the Parameters of the Joint Multifractal Spectrum of Signals and Images
    Lorena LEON ARENCIBIA – Equipe MINDS, IRIT INP-ENSEEIHT, Salle des thèses
    #these
    Vendredi 4 Février 2022, 9h30
    Surveillance des cultures et détection d’anomalies sur parcelles agricoles à l’aide de données multispectrales et radar à synthèse d’ouverture
    Florian MOURET – Equipe MINDS, IRIT INP-ENSEEIHT, Salle des thèses
    #these
    Mardi 4 Janvier 2022, 9h30
    Joint Deconvolution of Fundamental and Harmonic Ultrasound Images
    Mohamad HOURANI – Equipe MINDS, IRIT INP-ENSEEIHT, Salle des thèses
    #these
    Vendredi 12 Novembre 2021, 10h00
    Restauration d’Images en IRM anatomique pour l’étude préclinique des marqueurs du vieillissement cérébral
    Farah BAZZI – Equipe MINDS, IRIT UT3 Paul Sabatier, IRIT, Auditorium J. Herbrand
    #these
    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
    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
    Jeudi 8 Décembre 2022, 10h00
    Analyse mutifractale et estimation bayésienne univariée et multivariée pour le signal et l’image
    Herwig WENDT – Equipe MINDS, IRIT INP-ENSEEIHT, Salle des thèses
    #hdr