Dans ces trois domaines, l’image comme objet d’étude est abordée en formulant des problèmes de traitement d’images, tels que :
- reconstruction, restauration, super-résolution
- segmentation, classification
- recalage, détection de changements, analyse de mouvement, fusion
Dans tous ces problèmes, les membres de l’équipe s’intéressent à un ensemble de défis communs inhérents à la formation des images et aux phénomènes physiques qu’elle représentent, en particulier :
- la qualité et la variabilité des données : 1) bruit, artefacts, données manquantes ; 2) variabilité inter-régions, de scènes, et inter-patients
- les multiples contraintes : 1) spatiales, temporelles, fréquentielles ; 2) régularité, singularité, parcimonie
- malédiction de la dimension : 1) très grand nombre de paramètres ; 2) données insuffisantes
- la multi-modalité : 1) cohérence et complémentarité ; 2) incompatibilité des échelles spatiales, temporelles, fréquentielles
Pour traiter ces défis, l’équipe développe des outils méthodologiques de modélisation et de résolution, en particulier :
- modélisation : statistiques, géométrie, graphes, EDP, méthodes Bayésiennes
- résolution : optimisation, échantillonnage, calcul parallèle, régularisation
La spécificité des recherches de l’équipe TCI réside dans l’approche unifiée par laquelle les membres traitent les images dans les trois domaines d’application. En effet, une approche scientifique cohérente est adoptée pour les trois domaines (imagerie médicale, télédétection et LSF) en développant des modèles et des méthodes fondées sur les phénomènes physiques (représentés par les images). Ainsi, l’équipe vise à développer des outils méthodologiques partagés entre les trois domaines. Cette spécificité est illustrée par ces exemples de sujets de recherche actuels :
- Méthodes Bayésiennes et de simulation stochastique, approches variationnelles et optimisation convexe pour le traitement d’images médicales et de télédétection
- Méthodes parallèles itératives pour le filtrage d’images TEP dynamiques avec des modèles par EDP fortement non-linéaires de convection-diffusion
- Géométrie de l’information pour le pré-conditionnement de problèmes d’optimisation appliqués à l’estimation de paramètres et à la segmentation
- Traitement d’images optiques et radar (satellite, capteurs embarqués) pour le guidage automatique de groupes de véhicules (drones, voitures…)
- Élaboration de lexiques de signes domaine-spécifiques et reconnaissance de gestes pour LSF
Imagerie médicale
Dans le domaine de l’imagerie médicale, l’équipe s’intéresse aux images anatomiques (TDM, IRM, HFUS, OCT, Microscopie confocale) et fonctionnelles (TEP, IRMf, IRMs, EEG). Les domaines d’application fréquemment abordés sont l’oncologie et les processus cérébraux. En oncologie, les problèmes actuellement visés concernent l’étude de l’hétérogénéité pour la caractérisation des tissus tumoraux, la segmentation d’organes et de tumeurs, l’évaluation et le suivi thérapeutiques, la prédiction de réponse et de rechute de cancer, la compensation des mouvements physiologiques… Dans le domaine du fonctionnement cérébral, l’équipe travaille sur des projets liés à l’épilepsie et à la prédiction du réveil chez les traumatisés comateux … La dimension temporelle des images et l’imagerie fonctionnelle multimodale sont des sujets activement étudiés.
Télédétection
En télédétection, l’équipe s’intéresse à la multimodalité pour les problèmes de détection de changements, le démélange d’images hyperspectrales, et le guidage de groupe de véhicules. Les modalités d’images actuellement étudiées concernent le radar (SAR et GPR), l’imagerie hyperspectrale, optique, infrarouge…
Langue des signes Française
La langue des signes Française est un champ large de recherche qui couvre des domaines différents et complémentaires, tel qu’illustré sur la figure suivante :
Dans ce domaine l’équipe TCI s’intéresse à l’analyse et l’interprétation des attitudes et des gestes de communication émis par des personnes observées par un système de vision. Il s’agit donc de détecter et de suivre les différents composants corporels (mains, buste, visage), de reconstruire la posture 3D des personnages, d’analyser leurs expressions et d’interpréter ces éléments en termes langagiers afin de reconstruire le sens de l’énoncé. Pour prendre en compte la variabilité du corps humain et la complexité de la langue des signes, on doit représenter et exploiter des connaissances a priori à tous les niveaux de la chaîne de traitements et introduire des contraintes. Nos travaux portent donc d’une part sur l’étude de modèles dynamiques de gestes et d’expressions faciales et sur la modélisation de la langue des signes et d’autre part sur l’exploitation de ces modèles par un système d’interprétation. Les travaux de l’équipe portent aussi sur la conception de lexiques de signes spécifiques à des domaines, comme les mathématiques.
Compétences
personnel de l’équipe
publications de l’équipe
Thierry Garcia, Pierre Spitéri, Lilia Ziane Khodja, Raphael Couturier
Coupling parallel asynchronous multisplitting methods with Krylov methods to solve pseudo-linear evolution 3D problems
Journal of computational science, Elsevier, 2021, 51, pp.101303. ⟨10.1016/j.jocs.2021.101303⟩
Mohamed Fakhfakh, Bassem Bouaziz, Faiez Gargouri, Lotfi Chaâri
ProgNet: COVID-19 Prognosis Using Recurrent and Convolutional Neural Networks
The Open Medical Imaging Journal, 2020, 12 (1), pp.11-12. ⟨10.2174/1874347102012010011⟩
Walma Gharbi, Lotfi Chaâri, Amel Benazza-Benyahia
Unsupervised Bayesian change detection for remotely sensed images
Signal, Image and Video Processing, Springer Verlag, 2020, 14, pp.1-8. ⟨10.1007/s11760-020-01738-9⟩
Lotfi Chaari, Olga Golubnitschaja
Covid-19 pandemic by the “real-time” monitoring: the Tunisian case and lessons for global epidemics in the context 3PM strategies
EPMA Journal, Springer, 2020, 11 (2), pp.133-138. ⟨10.1007/s13167-020-00207-0⟩
Mohamed Fakhfakh, Lotfi Chaâri, Nizar Fakhfakh
Bayesian curved lane estimation for autonomous driving
Journal of Ambient Intelligence and Humanized Computing, Springer, 2020, 11, pp.4133-4143. ⟨10.1007/s12652-020-01688-7⟩
Farida Achemine, Abdelkader Merakeb, Moussa Larbani, Philippe Marthon
Z-equilibria in Bi-matrix Games with Uncertain Payoffs
RAIRO Operations Research, 2020, 54 (2), pp.393–412. ⟨10.1051/ro/2019007⟩
Valentin de Bortoli, Alain Durmus, Marcelo Pereyra, Ana Fernandez Vidal
Efficient stochastic optimisation by unadjusted Langevin Monte Carlo. Application to maximum marginal likelihood and empirical Bayesian estimation
Statistics and Computing, Springer Verlag (Germany), In press
Antonio Quintero Rincón, Carlos d’Giano, Hadj Batatia
A quadratic linear-parabolic model-based EEG classification to detect epileptic seizures
The Journal of Biomedical Research, 2020, 34 (3), pp.203-210. ⟨10.7555/JBR.33.20190012⟩
Achraf Ammar, Michael Brach, Khaled Trabelsi, Hamdi Chtourou, Omar Boukhris, Liwa Masmoudi, Bassem Bouaziz, Ellen Bentlage, Daniella How, Mona Ahmed, Patrick Müller, Notger Müller, Asma Aloui, Omar Hammouda, Laisa Liane Paineiras-Domingos, Annemarie Braakman-Jansen, Christian Wrede, Sofia Bastoni, Carlos Soares Pernambuco, Leonardo Mataruna, Morteza Taheri, Khadijeh Irandoust, Aïmen Khacharem, Nicola Bragazzi, Karim Chamari, Jordan M Glenn, Nicholas T Bott, Faiez Gargouri, Lotfi Chaari, Hadj Batatia, Gamal Mohamed Ali, Osama Abdelkarim, Mohamed Jarraya, Kais El Abed, Nizar Souissi, Lisette van Gemert-Pijnen, Bryan L Riemann, Laurel Riemann, Wassim Moalla, Jonathan Gómez-Raja, Monique Epstein, Robbert Sanderman, Sebastian Schulz, Achim Jerg, Ramzi Al-Horani, Taiysir Mansi, Mohamed Jmail, Fernando Maciel Barbosa, Fernando Ferreira-Santos, Boštjan Šimunič, Rado Pišot, Andrea Gaggioli, Stephen J Bailey, Jürgen Steinacker, Tarak Driss, Anita Hoekelmann
Effects of COVID-19 Home Confinement on Eating Behaviour and Physical Activity: Results of the ECLB-COVID19 International Online Survey
Nutrients, MDPI, 2020, 12 (6), pp.1583. ⟨10.3390/nu12061583⟩
Siwar Chaabene, Lotfi Chaâri, Abdelaziz Kallel
Bayesian sparse regularization for parallel MRI reconstruction using Complex Bernoulli-Laplace mixture priors
Signal, Image and Video Processing, Springer Verlag, 2019, 14, pp.445-453. ⟨10.1007/s11760-019-01567-5⟩
Antonio Quintero Rincón, Máximo Flugelman, Jorge Prendes, Carlos d’Giano
Study on epileptic seizure detection in EEG signals using largest Lyapunov exponents and logistic regression
Revista Argentina de Bioingeniería, 2019, 23 (2), pp.17-24
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Guillaume Geoffroy, Lotfi Chaari, Jean-Yves Tourneret, Herwig Wendt
Drowsiness Detection Using Joint EEG-ECG Data With Deep Learning
29th European Signal Processing Conference (EUSIPCO 2021), Aug 2021, Dublin, Ireland
Antonio Quintero Rincón, Carlos D’giano, Hadj Batatia
Mu-suppression detection in motor imagery electroencephalographic signals using the generalized extreme value distribution
International Joint Conference on Neural Networks (IJCNN 2020), Jul 2020, Glasgow, United Kingdom. pp.1-5, ⟨10.1109/IJCNN48605.2020.9206862⟩
Sana Zorgui, Siwar Chaabene, Hadj Batatia, Lotfi Chaâri
Lentigo detection using a deep learning approach
International Conference On Smart Living and Public Health (ICOST 2020), Jun 2020, Hammamet, Tunisia. pp.1-5, ⟨10.1007/978-3-030-51517-1_8⟩
Walma Gharbi, Lotfi Chaari, Amel Benazza-Benyahia
Joint Bayesian Hyperspectral Unmixing for change detection
Mediterranean and Middle-East Geoscience and Remote Sensing Symposium (M2GARSS 2020), Mar 2020, Tunis, Tunisia. pp.37-40, ⟨10.1109/M2GARSS47143.2020.9105275⟩
Pierre Spiteri, Liane Ziane-Khodja, Raphaël Couturier
Asynchronous parallel multi-splitting mixed methods
6th International Conference on Parallel, Distributed, GPU and Cloud Computing for Engineering (PARENG 2019), Jun 2019, Pécs, Hungary. pp.1-11, ⟨10.4203/ccp.112.15⟩
P. Gonzalez, Thierry Garcia, Pierre Spiteri, Clovis Tauber
Simultaneous filtering and sharpening of vector-valued images with numerical schemes
10th International Conference on Pattern Recognition Systems (ICPRS-2019), 2019, Tours, France. pp.11 (58-63), ⟨10.1049/cp.2019.0249⟩
Itebeddine Ghorbel, Walma Gharbi, Lotfi Chaari, Amel Benazza-Benyahia
Bayesian compressed sensing for IoT : application to EEG recording
1st International Conference on Digital Health Technologies – ICDHT 2018, Oct 2018, Sfax, Tunisia. pp.53-60
Raphaël Smith, Adrian Basarab, Bertrand Georgeot, Denis Kouamé
Adaptive transform via quantum signal processing: application to signal and image denoising
IEEE International Conference on Image Processing (ICIP 2018), Oct 2018, Athènes, Greece. ⟨10.1109/ICIP.2018.8451044⟩
Kahina Louadj, Fethi Demim, Abdelkrim Nemra, Philippe Marthon
An Optimal Control Problem of Unmanned Aerial Vehicle
5th International Conference on Control, Decision and Information Technologies (CoDIT 2018), Apr 2018, Thessaloniki, Greece. pp.751–756, ⟨10.1109/CoDIT.2018.8394830⟩
Kahina Louadj, Fethi Demim, Abdelkrim Nemra, Mohamed Aidene, Philippe Marthon, Hocine Iddir
Optimization of Electricity Consumption in a Building
5th International Conference on Control, Decision and Information Technologies (CoDIT 2018), Apr 2018, Thessaloniki, Greece. pp.865–869, ⟨10.1109/CoDIT.2018.8394953⟩
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Digital Health Approach for Predictive, Preventive, Personalised and Participatory Medicine
Springer, 10, pp.XVI, 88, 2019, Advances in Predictive, Preventive and Personalised Medicine, 978-3-030-11799-3. ⟨10.1007/978-3-030-11800-6⟩
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contrats de l’équipe
Acronyme | Titre | Resp. sc | Début – fin |
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Acronyme | Titre | Resp. sc | Début – fin |
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Acronyme | Titre | Resp. sc | Début – fin |
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