Temporal Tracking With Implicit Templates

This work is devoted to the segmentation and tracking of structures undergoing large deformations in an image sequence. The overall goal is the modelling of complex moving and deforming structures that simultaneously brings compression of the data, segmentation and tracking of the structures on temporal sequences of images. Deforming structures are approximated by implicit templates, deened as level sets of some particular implicit functions. Implicit functions ooer an interesting tool for the modelling of visco-elastic structures. Structures are approximated using an energy minimization process; the energy functional carries information about position, tangent and curvature. The implicit functions used in this work are deened by some control points, their radius of innuence, and an iso-value. Once the structures are segmented, tracking is modelled using the displacements of the control points and the variation of the radii of innuence. The method is rst applied on echocardio-graphic images, providing promising results for segmentation. We also apply the method on a sequence of images displaying a vortex formation, and we show that such a vortex structure can also be segmented and tracked with implicit functions. Suivi Temporel Par Contours Implicites. R esum e : Nous nous int eressons a la segmentation et au suivi temporel de structures d efor-mables dans une s equence d'images. Les structures sont approxim ees par des contours impli-cites, qui permettent une mod elisation des d eformations visco-elastiques et des changements de topologie. Les contours implicites sont g en er es par la minimisation d'une fonctionnelle d' energie. L' energie utilis ee ici tient compte des informations de position, tangente et cour-bure. Les contours implicites sont d eenis par des points de contr^ ole et des rayons d'innuence. Le probl eme du suivi temporel des structures est alors ramen e a celui de la variation des param etres g eom etriques des points de contr^ ole. Cette m ethode est appliqu ee sur des images d' echographie, puis sur une suite d'images montrant la formation d'un tourbillon. Ce travail constitue la premi ere etape vers une mod elisation des structures complexes oorant simulta-n ement compression des donn ees, segmentation et suivi des structures dans des s equences temporelles d'images.