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Kim, Jong Hoon. Compressed sensing and finite rate of innovation for efficient data acquisition of quantitative acoustic microscopy images

Kim, Jong Hoon (2019). Compressed sensing and finite rate of innovation for efficient data acquisition of quantitative acoustic microscopy images.

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Résumé en francais

La microscopie acoustique quantitative (MAQ) est une modalité d'imagerie bien établie qui donne accès à des cartes paramétriques 2D représentatives des propriétés mécaniques des tissus à une échelle microscopique. Dans la plupart des études sur MAQ, l'échantillons est scanné ligne par ligne (avec un pas de 2µm) à l'aide d'un transducteur à 250 MHz. Ce type d'acquisition permet d'obtenir un cube de données RF 3D, avec deux dimensions spatiales et une dimension temporelle. Chaque signal RF correspondant à une position spatiale dans l'échantillon permet d'estimer des paramètres acoustiques comme par exemple la vitesse du son ou l'impédance. Le temps d'acquisition en MAQ est directement proportionnel à la taille de l'échantillon et peut aller de quelques minutes à quelques dizaines de minutes. Afin d'assurer des conditions d'acquisition stables et étant donnée la sensibilité des échantillons à ces conditions, diminuer le temps d'acquisition est un des grand défis en MAQ. Afin de relever ce défi, ce travail de thèse propose plusieurs solutions basées sur l'échantillonnage compressé (EC) et la théories des signaux ayant un faible nombre de degré de liberté (finite rate of innovation - FRI, en anglais). Le principe de l'EC repose sur la parcimonie des données, sur l'échantillonnage incohérent de celles-ci et sur les algorithmes d'optimisation numérique. Dans cette thèse, les phénomènes physiques derrière la MAQ sont exploités afin de créer des modèles adaptés aux contraintes de l'EC et de la FRI. Plus particulièrement, ce travail propose plusieurs pistes d'application de l'EC en MAQ : un schéma d'acquisition spatiale innovant, un algorithme de reconstruction d'images exploitant les statistiques des coefficients en ondelettes des images paramétriques, un modèle FRI adapté aux signaux RF et un schéma d'acquisition compressée dans le domaine temporel.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Basarab, Adrian
Kouamé, Denis
Ecole doctorale:Mathématiques, informatique, télécommunications de Toulouse (MITT)
laboratoire/Unité de recherche :Institut de Recherche en Informatique de Toulouse (IRIT), UMR 5505
Mots-clés libres :Microscopie acoustique - Echantillonnage compressé - Parcimonie - Mesures incohérentes - Débruitage - Modèle paramétrique - Modèle AR
Sujets :Electricite, électronique, automatique
Déposé le :30 Jun 2020 16:37