Brevet FR3098001A1 — publié le 20210101

Description Titre de l'invention : PROCÉDÉ D'AJUSTEMENT D'AU MOINS UNE PHOTOGRAPHIE MÉDICALE ET DISPOSITIF POUR LE METTRE EN OEUVRE Domaine technique 100011 La présente invention vise un procédé d'ajustement d'au moins une photographie médicale et un dispositif pour le mettre en oeuvre. Elle s'applique, notamment, au domaine de la photographie dentaire. Technique antérieure [0002] Dans le domaine médical, et dentaire en particulier, certaines procédures médicales requièrent la prise de clichés photographiques de l'anatomie du patient afin de déterminer un plan de traitement. [0003] Ces clichés photographiques sont habituellement pris par un opérateur, typiquement un membre du personnel médical, avec un appareil photo non adapté aux contraintes de l'usage. Il découle de cette pratique une qualité non homogène d'image et un certain nombre de défauts dans la prise de vue qui nécessitent un retraitement manuel des clichés saisis. [0004] Cette absence de mise en conformité des clichés a priori engendre une perte de temps et parfois un surcoût en raison de la sous-traitance du retraitement des clichés, sans par ailleurs garantir la qualité des clichés à l'issue de ce retraitement. [0005] OBJET DE L'INVENTION [0006] La présente invention vise à remédier à tout ou partie de ces inconvénients. [0007] À cet effet, selon un premier aspect, la présente invention vise un procédé d'ajustement d'au moins une photographie médicale, qui comporte : - une étape d'acquisition d'au moins une dite photographie, - une étape de classification d'au moins une photographie acquise, - une étape d'analyse d'image d'au moins une photographie classifiée pour détecter au moins un repère anatomique dans chaque dite photographie classifiée, l'étape d'analyse étant réalisée en fonction de la classification de ladite photographie, - une étape d'estimation de paramètres d'une transformation géométrique à appliquer à au moins une photographie analysée en fonction d'au moins un repère anatomique détecté et - une étape de transformation géométrique d'au moins une photographie analysée selon les paramètres estimés. [0008] Grâce à ces dispositions, chaque photographie médicale peut être retraitée de manière automatique suite à son acquisition de sorte à obtenir des photographies présentant un 2 niveau de qualité permettant leur usage médical ultérieur. [0009] Dans des modes de réalisation, le procédé objet de la présente invention comporte : - une étape de détection d'au moins une valeur de paramètre photométrique d'au moins une photographie et - une étape d'ajustement photométrique d'au moins une photographie médicale en fonction d'au moins une valeur de paramètre photométrique détecté. [0010] Ces modes de réalisation permettent d'ajuster l'apparence de la photographie de manière à la rendre convenable à l'usage qui en sera fait ultérieurement. [0011] Dans des modes de réalisation, l'étape de détection est réalisée sur au moins deux photographies et produit deux valeurs de paramètres photométriques distinctes, le procédé comportant, de plus, une étape de calcul d'une valeur de paramètre d'ajustement photométrique en fonction de chaque valeur de paramètre détectée, l'étape d'ajustement en étant réalisée en fonction d'au moins une valeur de paramètre calculée. [0012] Ces modes de réalisation permettent d'harmoniser les paramètres photométriques d'au moins deux photographies. [0013] Dans des modes de réalisation, la transformation géométrique est une transformation affine. [0014] Dans des modes de réalisation, le procédé objet de la présente invention comporte une étape d'association d'au moins une photographie avec un indicateur d'étape de protocole de photographie médicale. [0015] Ces modes de réalisation permettent de classer une pluralité d'images selon dif- férentes étapes d'un protocole de photographie médical de manière automatique. [0016] Dans des modes de réalisation, le procédé objet de la présente invention comporte une étape de mesure de la qualité d'au moins une photographie en fonction de l'indicateur d'étape de protocole associé et une étape de fourniture d'un indicateur de la qualité mesurée pour au moins une photographie. [0017] Ces modes de réalisation permettent d'indiquer à l'opérateur en charge de la capture des photographies que certaines photographies manquent ou présentent une qualité insuffisante. [0018] Dans des modes de réalisation, le procédé objet de la présente invention est adapté à la photographie dentaire, au moins un repère anatomique détecté étant : - un nez, - un oeil, - au moins une dent ou - une lèvre. [0019] Selon un deuxième aspect, la présente invention vise un dispositif pour mettre en oeuvre un procédé objet de la présente invention, qui comporte : 3 - un moyen d'acquisition d'au moins une photographie, - un moyen de traitement d'images pour traiter au moins une photographie acquise et - un moyen d'émission de chaque photographie traitée. [0020] Les avantages, buts et caractéristiques du dispositif objet de la présente invention étant identiques aux avantages, buts et caractéristiques du procédé objet de la présente invention, ils ne sont pas rappelés ici. Brève description des dessins [0021] D'autres avantages, buts et caractéristiques particulières de l'invention ressortiront de la description non limitative qui suit d'au moins un mode de réalisation particulier du procédé et du dispositif objets de la présente invention, en regard des dessins annexés, dans lesquels : [0022] [fig.1] représente, schématiquement et sous forme d'un logigramme, unc succession d'étapes particulière du procédé objet dc la présente invention, [0023] [fig.2] représente, schématiquement, un mode de réalisation particulier du dispositif objet dc la présente invention, [0024] [fig.31 représente, schématiquement, un exemple de photographie dentaire prise selon un premier angle déterminé et [0025] [fig.4] représente, schématiquement, un exemple de photographie dentaire prise selon un deuxième angle déterminé. [0026] DESCRIPTION DES MODES DE RÉALISATION DE L'INVENTION [0027] La présente description est donnée à titre non limitatif, chaque caractéristique d'un mode de réalisation pouvant être combinée à toute autre caractéristique de tout autre mode de réalisation dc manière avantageuse. [0028] On note dès à présent que les figures ne sont pas à l'échelle. [0029] On appelle « photographie » l'ensemble de données obtenues par la mise en oeuvre d'un capteur optique. Ici, le terme « photographie » se réfère à une image fixe ou à un ensemble d'images formant une séquence vidéographique. [0030] On appelle « photographie médicale» une photographie d'au moins une partie de l'anatomie d'un patient dans le contexte de l'élaboration ou de l'exécution d'un plan de traitement déterminé ou à déterminer. L'application médicale est indifférente et peut appartenir à toute spécialité. Préférentiellement, la présente invention s'adresse à la photographie dentaire. [0031] On observe, sur la figure 1, une vue schématique d'un mode de réalisation du procédé 100 objet de la présente invention. Ce procédé 100 d'ajustement d'au moins une photographie médicale comporte : - une étape 105 d'acquisition d'au moins une dite photographie, - une étape 110 de classification d'au moins une photographie acquise, - une étape 115 d'analyse d'image d'au moins une photographie classifiée pour détecter au moins un repère anatomique dans chaque dite photographie classifiée, l'étape d'analyse étant réalisée en fonction de la classification de ladite photographie, - une étape 120 d'estimation de paramètres d'une transformation géométrique à appliquer à au moins une photographie analysée en fonction d'au moins un repère anatomique détecté et - une étape 125 de transformation géométrique d'au moins une photographie analysée selon les paramètres estimés. [0032] L'étape 105 d'acquisition peut inclure ou non une étape de capture (non représentée) nécessaire à l'acquisition des données de prime abord. Une telle étape de capture met en oeuvre un capteur d'images, de tout type connu de l'Homme du Métier. Par exemple, une telle étape de capture met en oeuvre un capteur photographique d'appareil photographique portable ou intégré à un téléphone portable. L'étape de capture peut être réalisée par un opérateur ou de manière automatique par l'exécution d'un programme automatique de capture photographique déclenché de manière logicielle. [0033] L'étape 105 d'acquisition peut inclure ou non une étape de transmission de données photographiques depuis un capteur photographique ou un stockage et/ou un organe de transmission de données intermédiaires. [0034] L'étape 105 d'acquisition est définie, a minima, par la capacité à transférer au moins une photographie à un dispositif électronique de calcul réalisant l'étape 110 de classification. Cette étape 105 d'acquisition peut ainsi être réalisée par la mise en oeuvre d'un réseau de données de type Internet configuré pour opérer le transfert d'une photographie vers le dispositif électronique de calcul. Dans des variantes, l'étape 105 d'acquisition met en oeuvre un périphérique de stockage, par exemple de type clé USB (pour « Universal Serial Bus », traduit par Bus en Série Universel) branché au dispositif électronique de calcul. [0035] Par exemple, à l'issue de l'étape 105 d'acquisition, les photographies en figures 3 et 4 sont acquises. [0036] L'étape 110 de classification est, par exemple, réalisée par un dispositif électronique de calcul, de type ordinateur ou serveur, exécutant un programme informatique de traitement d'images configuré pour détecter ce que la photographie représente. Par exemple, à l'issue de cette étape 110 de classification, au moins une photographie est associée à un identifiant de classe représentatif d'une figuration, dans la photographie, d'un visage vu de face, d'un visage vu de profil ou d'une photographie dentaire occlusale. [0037] Une telle étape 110 de classification peut être réalisée, par exemple, en mettant en oeuvre la technique décrite dans le document Deep Residual Learning for Image Re- cognition des auteurs Kairning He, Xiangyu Zhang, Shaoqing Rcn, Jian Sun publié dans The IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR), 2016, pp. 770-778. Cc document est incorporé ici par référence. [0038] Cette étape 110 de classification met en oeuvre, par exemple, un algorithme d'apprentissage automatique exécuté sur une base de données d'images médicales. [0039] Par exemple, à l'issue de l'étape 110 de classification, la photographie en figure 3 est classifiée en tant que photographie de la dentition de face avec la mâchoire fermée tandis que la photographie en figure 4 est classifiée en tant que photographie de la mâchoire inférieure vue de dessus. [0040] Cette classification des photographies permet ensuite d'appliquer un processus d'analyse d'image différencié en vue de détecter au moins un repère anatomique. [0041] L'étape 115 d'analyse est, par exemple, réalisée par un dispositif électronique de calcul, de type ordinateur ou serveur, exécutant un programme informatique de traitement d'images configure pour repérer, dans au moins une photographie, un repère anatomique déterminé. Un tel repère anatomique correspond, par exemple à : - un nez, - un oeil, - au moins une dent ou - une lèvre. [0042] Par « repérer », on entend non seulement identifier le repère anatomique, mais également son positionnement et son orientation. Connaissant ces deux informations, et a minima seulement l'orientation, il devient possible de déterminer l'orientation générale de la photographie. Par exemple, si une photographie du nez, sur une photographie du visage prise de face, montre qu'un axe général défini par l'orientation du cartilage septal présente un angle, par rapport à un bord de l'image, de 75° alors qu'il devrait, dans de telles circonstances, présenter un angle de 90°, il devient possible d'estimer que la photographie présente une déviation de 15° par rapport à une photographie conforme et, une fois cette estimation réalisée, il devient possible de traiter la photographie en y appliquant une rotation de 15° pour corriger la photographie. [0043] L'étape 115 d'analyse peut être réalisée par la mise en oeuvre d'un algorithme d'apprentissage automatique de type segmentation sémantique. Une telle approche est décrite, notamment, dans le document Fully Convolutional Networks for Semantic Segmentation, des auteurs Jonathan Long, Evan Shelhamer, Trevor Darrell, publié dans The IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR), 2015, pp. 3431-3440. [0044] L'étape 115 d'analyse peut être réalisée par la mise en oeuvre d'un algorithme d'apprentissage automatique de type détection de régression. Une telle approche est décrite, notamment, dans le document Facial Landmark Detection by Deep Multi-task 6 Lcarning, des auteurs Zhanpcng Zhangying LuoChen Change LoyXianou Tang, publié dans la revue ECCV 2014: Computer Vision - ECCV 2014 pp 94-108, 2014. [0045] Par exemple, les incisives inférieures peuvent être identifiées dans les figures 3 et 4 tandis que, du fait de la prise de vue, celles-ci présentent des formes différentes selon les figures. Connaissant la classe de l'image, les algorithmes considérés recherche les incisives inférieures de manière différente. [0046] Ainsi, en fonction d'une information représentative de la classe d'une photographie, c'est-à-dire de cc que représente la photographie, le traitement d'image est différencié. Cette information peut avoir tout format utile à la mise en oeuvre considérée. Par exemple, cette information peut être un caractère ou une suite de caractères alphanumériques. [0047] L'étape 120 d'estimation est, par exemple, réalisée par un dispositif électronique de calcul, de type ordinateur ou serveur, exécutant un programme informatique de traitement d'images configure pour déterminer si le positionnement et/ou l'orientation d'un repère anatomique détecté sont conformes aux attentes vis-à-vis de l'orientation de la photographie et, si cc positionnement n'est pas conforme, déterminer le décalage par rapport au positionnement conforme, que ce soit en matière de rotation, de centrage de la photographie ou en matière de dimensions (zoom). Cc décalage vis-à-vis de la conformité constitue le négatif des valeurs de paramètres de transformation géométriques à appliquer pour corriger la photographie. [0048] Les paramètres de cette transformation géométrique peuvent être estimés par des méthodes d'optimisation numérique comme la technique des moindres carrés en cherchant un certain alignement des repères anatomique détectés ou par des modèles de régression appris par apprentissage automatique et qui infèrent les paramètres souhaités étant données la photographie d'entrée. [0049] L'étape 125 de transformation est, par exemple, réalisée par un dispositif élec- tronique de calcul, de type ordinateur ou serveur, exécutant un programme informatique de traitement d'images configuré pour réaliser la transformation géométrique selon les valeurs de paramètres de transformation estimés. [0050] Par exemple, chaque pixel de l'image d'entrée est individuellement déplacé selon la transformation géométrique estimée ce qui, au fur et à mesure, constitue l'image de sortie. Cette technique est largement utilisée dans les logiciels de manipulation ou de retouche d'images. [0051] À l'issue du procédé 100, la photographie est corrigée géométriquement pour cor- respondre à un critère de conformité prédéterminé concernant la géométrie attendue des photographies propres au domaine médical considéré dans l'application. [0052] Dans des modes de réalisation, tel que celui représenté en figure 1, le procédé 100 comporte : 7 - une étape 130 de détection d'au moins une valeur de paramètre photométrique d'au moins une photographie et - une étape 135 d'ajustement photométrique d'au moins une photographie médicale en fonction d'au moins une valeur de paramètre photométrique détecté. [0053] L'étape 130 de détection est, par exemple, réalisée par un dispositif électronique de calcul, de type ordinateur ou serveur, exécutant un programme informatique de traitement d'images configuré pour détecter et pour quantifier une valeur de paramètre photométrique d'au moins une photographie. Une telle valeur de paramètre photométrique est, par exemple, une valeur de luminosité ou de contraste de la photographie. En fonction du décalage éventuel entre les valeurs quantifiées et une valeur attendue, correspondant à la conformité attendue de la photographie, une valeur d'ajustement peut être déterminée par la réalisation d'un calcul de différence entre la valeur quantifiée et la valeur correspondant à la conformité attendue. [0054] L'étape 135 d'ajustement photométrique est, par exemple, réalisée par un dispositif électronique de calcul, de type ordinateur ou serveur, exécutant un programme informatique de traitement d'images configuré pour appliquer à la photographie une correction correspondant à la valeur d'ajustement calculée. [0055] Dans des modes de réalisation, tel que celui représenté en figure 1, l'étape 130 de détection est réalisée sur au moins deux photographies et produit deux valeurs de paramètres photométriques distinctes, le procédé comportant, de plus, une étape 140 de calcul d'une valeur de paramètre d'ajustement photométrique en fonction de chaque valeur de paramètre détectée, l'étape 135 d'ajustement en étant réalisée en fonction d'au moins une valeur de paramètre calculée. [0056] L'étape 140 de calcul photométrique est, par exemple, réalisée par un dispositif élec- tronique de calcul, de type ordinateur ou serveur, exécutant un programme informatique configuré pour comparer les valeurs de paramètres détectées et pour déterminer une valeur de paramètre photométrique consigne à atteindre pour chaque photographie. Une telle comparaison est, par exemple, obtenue par la réalisation d'une moyenne des valeurs de paramètres photométriques détectés. [0057] Dans des modes de réalisation, tel que celui représenté en figure 1, la transformation géométrique est une transformation affine. On appelle également une transformation affine une « application affine ». [0058] Dans des modes de réalisation, tel que celui représenté en figure 1, le procédé 100 comporte une étape 145 d'association d'au moins une photographie avec un indicateur d'étape de protocole de photographie médicale. [0059] L'étape 145 d'association est, par exemple, réalisée par un dispositif électronique configuré pour exécuter un programme informatique de classification de photographies acquises en fonction d'un protocole prédéfini. Ce programme informatique de classi- 8 fication peut mettre en oeuvre un traitement d'images similaire à l'étape 110 de classification pour déterminer à quelle étape du protocole une photographie appartient. Par exemple, si le protocole requiert une photographie du visage de face d'un patient puis une photographie d'une image de profil, la classification de deux photographies acquises en respectivement une photographie une image de profil permet d'associer, respectivement, un indicateur d'image de face, correspondant à la première photographie attendue dans le protocole, et un indicateur d'image de profil, correspondant à la deuxième photographie attendue dans le protocole. [0060] Dans des modes de réalisation, tel que celui représente en figure 1, le procédé 100 objet de la présente invention comporte une étape 150 de mesure de la qualité d'au moins une photographie en fonction de l'indicateur d'étape de protocole associe et une étape 155 de fourniture d'un indicateur de la qualité mesurée pour au moins une photographie. [0061] L'étape 150 de mesure est, par exemple, réalisée par un dispositif électronique configure pour exécuter un programme informatique de traitement d'images configure pour déterminer un niveau de qualité de la photographie par rapport à une valeur consigne. La qualité peut être définie, par exemple, de manière photométrique (image trop claire, trop foncée) ou par exemple en mesurant la précision de l'image ou l'angle de prise de vue par rapport à des valeurs consignes. [0062] L'étape 155 de fourniture peut être réalisée par l'association, en mémoire, de l'indicateur avec chaque photographie correspondante ou par la mise en oeuvre d'un écran affichant une information représentative de l'indicateur. [0063] On observe, sur la figure 2, une vue schématique d'un mode de réalisation du dispositif 200 objet de la présente invention. Ce dispositif 200 pour mettre en oeuvre un procédé tel que décrit en regard de la figure 1 comporte : - un moyen 205 d'acquisition d'au moins une photographie, - un moyen 210 de traitement d'images pour traiter au moins une photographie acquise et - un moyen 215 d'émission de chaque photographie traitée. [0064] Le moyen 205 d'acquisition est, par exemple, un appareil photographique. Ce moyen 205 d'acquisition peut, alternativement, correspondre à l'ensemble des variantes présentées en regard de l'étape 105 d'acquisition de la figure 1. [0065] Le moyen 210 de traitement d'images est, par exemple, un ordinateur ou un serveur informatique configure pour réaliser les étapes de traitement informatique d'au moins une photographie acquise. [0066] Le moyen 215 d'émission est, par exemple, une carte réseau configurée pour émettre au moins une photographie traitée via un réseau de données de type Internet, par exemple. Le moyen 215 d'émission peut, alternativement, correspondre à toute 9 variante décrite en regard de la sortie de l'étape 125 de transformation telle que décrite en regard de la figure 1. 10 REVENDICATIONS[Revendication I] Procédé (100) d'ajustement d'au moins une photographie médicale, ca- ractérisé en cc qu'il comporte : - unc étape (105) d'acquisition d'au moins une dite photographie, - une étape (110) de classification d'au moins une photographie acquise, - une étape (115) d'analyse d'image d'au moins une photographie classifiée pour détecter au moins un repère anatomique dans chaque dite photographie classifiée, l'étape d'analyse étant réalisée en fonction de la classification de ladite photographie, - une étape (120) d'estimation de paramètres d'une transformation géométrique à appliquer à au moins une photographie analysée en fonction d'au moins un repère anatomique détecté et - une étape (125) de transformation géométrique d'au moins une photographie analysée selon les paramètres estimés. [Revendication 2] Procédé (100) selon la revendication 1, qui comporte : - une étape (130) de détection d'au moins une valeur de paramètre photométrique d'au moins une photographie et - une étape (135) d'ajustement photométrique d'au moins une photographie médicale en fonction d'au moins une valeur de paramètre photométrique détecté. [Revendication 3] Procédé (100) selon la revendication 2, dans lequel l'étape (130) de détection est réalisée sur au moins deux photographies et produit deux valeurs de paramètres photométriques distinctes, le procédé comportant, de plus, une étape (140) de calcul d'une valeur de paramètre d'ajustement photométrique en fonction de chaque valeur de paramètre détectée, l'étape (135) d'ajustement en étant réalisée en fonction d'au moins une valeur de paramètre calculée. [Revendication 4] Procédé (100) selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel la trans- formation géométrique est une transformation affine. [Revendication 5] Procédé (100) selon l'une des revendications 1 à 4, qui comporte une étape (145) d'association d'au moins une photographie avec un indicateur d'étape de protocole de photographie médicale. [Revendication 6] Procédé (100) selon la revendication 5, qui comporte une étape (150) de mesure de la qualité d'au moins une photographie en fonction de l'indicateur d'étape de protocole associé et une étape (155) de fourniture d'un indicateur de la qualité mesurée pour au moins une photographie. [Revendication?] Procédé (100) selon l'une des revendications 5 ou 6, adapté à la pho- 11 [Revendication 8] tographie dentaire, dans lequel au moins un repère anatomique détecté est : - un nez, - un oeil, - au moins une dent ou - une lèvre. Dispositif (200) pour mettre en oeuvre un procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte : - un moyen (205) d'acquisition d'au moins une photographie, - un moyen (210) de traitement d'images pour traiter au moins une photographie acquise et - un moyen (215) d'émission de chaque photographie traitée.