Laurent GAJNY soutiendra son HDR le lundi 30 juin 2025 à 14h00 à l'ENSAM Paris.
Titre : Modélisation géométrique du corps humain et analyse de son mouvement par l’image et la vidéo
Résumé : La modélisation géométrique personnalisée et l’analyse du mouvement du corps humain constituent des outils majeurs en biomécanique. L’obtention de modèles anatomiques 3D fiables repose encore souvent sur des processus manuels longs et sujets à erreur. L’analyse du mouvement repose elle souvent sur des systèmes optoélectroniques peu compatibles avec les domaines applicatifs (clinique, industrie, sport).
Les travaux présentés portent d’abord sur la reconstruction tridimensionnelle d’éléments osseux à partir de radiographies biplanes, en combinant apprentissage automatique et modélisation géométrique. Ces méthodes permettent une réduction significative du temps opérateur tout en garantissant une précision compatible avec les exigences cliniques, notamment dans le cadre de l’étude du rachis, du bassin, des membres inférieurs et de la scapula. Ces modèles ont également permis l’introduction d’un biomarqueur capable de prédire correctement la progression de la scoliose idiopathique de l’adolescent dans 80 % des cas, et sont utilisés dans plusieurs protocoles cliniques nationaux et internationaux.
Une seconde partie des recherches est consacrée à la planification de chirurgies cranio-maxillo-faciales, et plus spécifiquement à la céphalométrie 3D. Des algorithmes de segmentation du crâne, de localisation automatique de repères anatomiques crâniens, basé sur l’apprentissage profond, ont été développés et validés sur une cohorte clinique extensive. Ces méthodes permettent le développement de nouvelles méthodologie d’analyse tridimensionnelle du crâne.
Enfin, une dernière thématique explore l’analyse quantitative du mouvement à partir de caméras standards, sans marqueurs, grâce à des techniques d’intelligence artificielle. Un système multi-caméras a été mis en place pour estimer les centres articulaires et les paramètres biomécaniques (cinématiques, spatio-temporels, dynamiques), avec des performances comparables à celles des systèmes de référence, tout en étant plus accessible.
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