Soutenance de thèse : Yulei QIN

Soutenance d'une thèse de doctorat de l’Université de Lyon en cotutelle internationale entre entre Shanghai Jiao Tong University (Shanghai, Chine) et l’INSA Lyon (Villeurbanne, France)

Doctorant : Yulei QIN

Laboratoire INSA : CREATIS

Ecole doctorale : ED160 : Electronique, Electrotechnique, Automatique

Les maladies pulmonaires peuvent causer des dommages mortels à la santé humaine. La tomographie par rayons X (CT) permet d'obtenir les structures pulmonaires et les lésions pour la mesure et le diagnostic. L'avancée de la microscopie et du caryotypage profite à l'étude de la pathogenèse sur la relation entre les anomalies chromosomiques et les maladies pulmonaires. Dans cette thèse, pour aider à l'analyse des maladies pulmonaires, nous étudions des méthodes d'apprentissage en profondeur pour deux objectifs. Le premier est la classification des chromosomes colorés au Giemsa en imagerie microscopique. Le second est la segmentation des voies respiratoires pulmonaires, des artères, des veines et des nodules en CT.
Nous proposons le Varifocal-Net pour la classification simultanée du type et de la polarité des chromosomes via les réseaux de neurones convolutifs (CNN). Il fonctionne de manière robuste pour différentes courbures, formes et motifs de bandes chromosomiques.
Pour la segmentation des nodules, nous proposons une méthode de CNN composé de deux parties pour toutes les textures et tous les environnements des nodules. La première partie consiste à synthétiser des échantillons via un réseau antagoniste génératif (GAN). La deuxième partie vise à développer un modèle de segmentation. Pour les voies respiratoires, leur structure arborescente pose des problèmes de segmentation. Nous proposons AirwayNet pour modéliser explicitement la connectivité entre les voxels voisins. Nous proposons en outre AirwayNet-SE, plus sophistiqué que AirwayNet, en utilisant les caractéristiques des contextes à deux échelles. Enfin, nous proposons une méthode de segmentation des voies respiratoires, des artères et des veines. Pour faire face à des cibles désirées parcimonieux, causées par un sévère déséquilibre des classes, nous présentons les modules de recalibrage des caractéristiques et de distillation de l'attention. L'anatomie a priori est incorporée pour une meilleure différenciation artère-veine.