Recalage d'images du fond d'oeil pour la construction d'un atlas des structures anatomiques de la rétine

Le développement de nouvelles modalités d'imagerie et les progrès réalisés en analyse et en archivage d'images ont fait évoluer la pratique de l'ophtalmologie ces dernières décennies. Ces avancées sont motivées par le fait que les images de la rétine, également appelées images de fond d'oeil, sont les seules qui permettent d'observer le réseau vasculaire rétinien de manière non-invasive et d'obtenir des informations concernant un grand nombre de pathologies. La quantité d'images rétiniennes acquises afin de suivre des patients atteints de différentes maladies est donc en constante augmentation, ce qui pose des problèmes dans la prise en charge de la population. De plus, l'évaluation qualitative de ces images par des experts est soumise à des problèmes de reproductibilité. De ces problématiques croît la nécessité de développer des méthodes automatiques d'analyse des images de fond d'oeil et d'aide au diagnostic. Certaines des pathologies évaluées à l'aide de ces images affectant la structure du réseau vasculaire rétinien, la segmentation automatique de la vasculature est l'un des enjeux particulièrement importants aujourd'hui. Diverses méthodes de segmentation de la vasculature rétinienne sont proposées dans la littérature, l'une des principales difficultés à surmonter étant de segmenter les vaisseaux sanguins les plus fins. Notre hypothèse est que l'utilisation d'atlas pourrait améliorer la détection de ces petits vaisseaux. Les atlas sont des modèles moyens de la répartition des structures au sein de populations qui, une fois alignés sur des images à segmenter, permettent de localiser les structures d'interêt. L'objectif général de ce projet est de proposer des méthodes de recalage automatique d'images de fonds d'oeil afin de construire un atlas des principales structures anatomiques de la rétine. Puisque les images de fonds d'oeil utilisées pour construire un tel atlas sont planes, leur contenu dépend de la configuration selon laquelle elles ont été imagées. Nous proposons donc aussi d'étudier la possibilité d'une reconstruction de la surface des rétines en trois dimensions afin d'obtenir un atlas 3D indépendant de cette configuration. Cette extension à la troisième dimension implique le recours à plusieurs images de chaque fond d'oeil qui doivent être recalées afin de ne conserver que les déformations liées à la profondeur de la rétine. Trois objectifs spécifiques sont donc à distinguer. Le premier consiste à proposer une méthode de recalage automatique intra-sujet pour permettre la reconstruction en trois dimensions. Le deuxième vise à adapter le recalage au cas de l'alignement d'images de sujets différents dans le but de construire l'atlas 2D, qui est utile dans le cas d'images acquises selon des configurations similaires. Le troisième objectif est d'étudier la possibilité de reconstruire