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Caractérisation de microstructures osseuses par traitement d'image


Pierre Roduit

Section Microtechnique, EPFL


Projet de semestre

Juin 2002


Section title

Ce projet de semestre a été réalisé en collaboration avec le Laboratoire de Biomécanique Osseuse (LBOS) du Département de Génie Mécanique (DGM). Le but était de caractériser les porosités d'échantillon d'os à partir d'images réalisées par tomographie 3D de ces échantillons, pour permettre au LBOS d'analyser les liens entre les caractéristiques macroscopiques et les porosités des échantillons. L'image ci-dessous représente deux coupes de l'os selon les axes x-y et x-z.

Travail

Le projet de semestre a conduit à la création d'un plugin imageJ pour le LBOS permettant d'extraire une liste des porosités et de leurs caractéristiques à partir des images tridimensionnelles de l'os. Le plugin utilise les moments d'inertie tridimensionnels des porosités pour les approximer par des ellipsoïdes. Un traitement spécial des données a du être utilisé pour ce plugin à cause de la grande taille des images (1 Go).

Résultats extraits

Les résultats extraits sont : le numéro de la porosité, son volume, les coordonnées de son centre de gravité, la grandeur des demi axes et l'orientation de l'ellipsoïde d'approximation et un paramètre de qualité de cette approximation. Voici un exemple de résultats.

cellule n° volume Xg Yg Zg Axe1 Axe2 Axe3 Angle1 Angle2 Erreur Fitting %
1 694 352.259366 353.2925072 6.292507205 10.8802826 5.161352764 3.880169081 119.966055 4.446266347 23.96448499
2 192 189.3229167 302.8125 7.119791667 4.577342771 4.114513639 2.69497019 141.9865261 -17.02436052 9.691898578
3 26 203.5 415.2692308 7.961538462 2.76205324 1.980418419 1.214023896 121.8694358 67.77471444 6.530805298
4 363 268.785124 253.0936639 5.140495868 10.90861998 4.160568366 1.965434758 15.0702183 22.61900228 2.851319049

Travail annexe

Le projet de semestre a aussi permis la création d'un plugin réalisant une labellisation tridimensionnelle et une sélection d'objets en 3D basée sur leur volume.