Imagerie Tridimensionnelle Morphologique et Fonctionnelle en Multimodalité

This manuscript is devoted to the display and the analysis of the three-dimensional morphological image data, to the fusion of information provided by a same imaging device but acquired at different times, and to the matching between functional signals and anatomical descriptions.The first chapter reviews the literature dealing with the acquisition and the modeling of 3D primitives in medical imaging. Several techniques available for the representation of primitives and multivariate functions are reported on the second chapter.A new conceptual framework, so called "Multifunction Ray Tracing", for 3D medical image rendering and analysis is then proposed. It integrates, in a general scheme, operations such as interpolation, filtering and detection while preserving the overall image functionalities (dissection, manipulation). A solution to speed up the 3D image computation based on frame coherence is also described.The temporal following of diseases or therapy requires the confrontation of images issued from different examinations. The fourth chapter concerns the 3D registration of the same object sampled in a different coordinate system. The rotation estimation is performed by means of a quaternion formulation.The last part deals with the projection of functional signals as observed in Electroencephalo-graphy and Magnetoencephalography onto morphological representations of the cerebral space.Ce mémoire est centré sur la visualisation et l'analyse tridimensionnelle de données morphologiques, la fusion d'informations provenant de modalités identiques mais dont l'acquisition est effectuée à des instant différents et de la mise en correspondance de signaux fonctionnels avec des données morphologiques.Le premier chapitre est consacré à une étude bibliographique traitant de l'acquisition et de la modélisation de primitives tridimensionnelles en imagerie médicale. Le propos du second chapitre concerne une revue des techniques de représentation de primitives et de fonctions multi-variables.Le troisième chapitre traite de la représentation et de l'analyse d'images morphologiques tridimensionnelles. Un nouveau concept, le lancer de rayons multi-fonctions, a été introduit afin d'intégrer sur le rayon une partie des traitements tels que l'interpolation, la détection, le filtrage tout en préservant les fonctionnalités de base (dissection, manipulation par exemple) de l'imagerie médicale tridimensionnelle. Une technique d'accélération du processus de synthèse d'images basée sur la cohérence inter-images est également proposée.Le suivi d'une pathologie ou l'évaluation d'une thérapie nécessitent la confrontation d'images acquises par une même source mais à des instants distincts. Le quatrième chapitre porte sur l'étude et la mise au point d'une technique de recalage 3D en rotation de volumes basée sur une formalisation utilisant les quaternions.Le dernier chapitre est consacré à la reconstitution et à la description (la visualisation) dans l'espace anatomique cérébral des champs de potentiels électriques ou magnétiques (EEG et MEG)