Notice bibliographique
Résumé
This thesis aims at solving two main problems that we face in ultrasound elastography, namely fast strain estimation and radio frequency (RF) frame selection. We rely on machine learning concepts such as Principal Components Analysis (PCA), multi-layer perceptron (MLP) and convolutional neural networks (CNN) to build 3 models that are trained on both phantom and in vivo data. In our first work, we developed a method to estimate the initial displacement between two ultrasound RF frames using PCA. We first compute an initial displacement estimate of around 1% of the samples, and then decompose the displacement into a linear combination of principal components (obtained offline during the training step). Our method assumes that the initial displacement of the whole image could also be described by this linear combination of principal components. This yields the same result that we could have had if we run dynamic programming (DP). The advantage of using PCA is that we could compute the same initial displacement image more than 10 times faster than DP. We then pass the result to GLobal Ultrasound Elastography (GLUE) for fine-tuning it, so we call the method PCA-GLUE. \n \nIn our second work, we developed a novel method to address the problem of RF frame selection in ultrasound elastography. Intuitively, we would like to have a classifier that gives a binary 1 to \nRF frame pairs that yield high-quality strain images. We make use of our previous work where we decompose the initial displacement between two RF frames into a weight vector multiplied by some principal components. We consider the weight vector as our input feature vector to an MLP model. Given two RF frames I1 and I2, the MLP model predicts the normalized cross correlation (NCC) between the two RF frames I1 and I2′ (I2′ is I2 after being displaced according to the displacement of GLUE/PCA-GLUE). Our final contribution in this line of research is the introduction of a CNN-based method for RF frame selection as follows. First, we changed the architecture from an MLP model to a CNN that takes the two RF frames on two channels. The CNN has better results compared to the MLP model due to having more features. Second, we improved the automatic labelling of the data by having physical conditions that must be satisfied together in order to consider the pair as a suitable pair of RF frames.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,004 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,002 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,004 | 0,002 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».