Résumé :
Dans cette thèse, nous présentons d'abord une nouvelle stratégie à base de bandes pour réduire les
graphes impliqués dans la segmentation binaire par graph cuts. Ceci est effectué en testant localement
si un noeud est réellement utile au calcul du flot maximum dans ces graphes. À l'instar des méthodes
précédentes à base de bandes, les noeuds restants sont typiquement localisés dans des bandes étroites
autour des contours de l'objet à segmenter. Dans un premier temps, nous proposons une condition
heuristique pour décider si un noeud peut être ajouté au graphe réduit qui peut être calculée en temps
constant (excepté pour les bords de l'image). Lorsque le degré de régularisation est moindre, le temps
requis par cet algorithme est même compensé par le temps de calcul du flot maximum sur le graphe réduit.
À l'opposé, lorsque le degré de régularisation est élevé, des paramètres supplémentaires sont intégrés dans
cette condition pour à la fois réduire davantage les graphes et supprimer les zones dues au bruit dans
les segmentations. Contrairement aux heuristiques de réduction précédentes, nous démontrons à travers
des expériences numériques massives utilisant deux modèles d'énergie différents que cet algorithme utilise
globalement moins de mémoire que les graph cuts standard tout en offrant des solutions quasi exactes.
Ensuite, nous décrivons une autre condition avec un coût computationnel légèrement supérieur. Nous
prouvons aussi que les valeurs de flot maximum entre les graphes réduits et non réduits sont égales.
À nouveau, les expériences numériques massives exhibent des performances de réduction équivalentes à
la condition heuristique. Dans une seconde partie, nous présentons une application de cette technique
de réduction dédiée à la segmentation semi-interactive de tumeurs pulmonaires dans des images CT
3D. L'originalité de ce travail consiste à intégrer un a priori basé sur les graines objet et contrôler leur
propagation grâce à un algorithme de Fast Marching basé sur le gradient de l'image. Les résultats
quantitatifs et qualitatifs comparés aux vérités terrains fournies exhibent une délimitation précise des
contours des tumeurs avec un coefficient de Dice toujours supérieur à 70%.

Mots-clés : coupe de graphe, segmentation, tumeur pulmonaire, optimisation discrète, réduction.

Discipline : informatique.