Page personnelle de Florent Nageotte

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Maître de Conférences
Enseignant en Automatique, chercheur en Robotique
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Master internships proposals

Computer vision for medical robotics

  • Title: Detection of instruments motion in flexible endoscopy using computer vision
  • Training period: 5-6 monthes, between January and August 2019
  • Supervisor: F. Nageotte (nageotte_at_unistra.fr) and B. Rosa
  • Keywords: motion detection, features tracking, surgical endoscopy
  • Context:


In the STRAS project, we are developing robotic tools for assisting surgeons during complex endoscopy procedures in the digestive tract (see wep page). To improve the control of such instruments, one of the problems to be solved is the compensation of backlash due to imperfections of motion transmission along the instruments shaft. For this purpose, we propose to use the images of the instruments (see figure) provided by the endoscopic camera in order to detect instruments motions.


The challenges for reaching this goal are that

    • tissues in the background are moving due to physiological motion (e.g., breathing),
    • direct lighting from the embedded light source creates many specularities and
    • the visual appearance of the instruments is not always known beforehand

Picture instruments.jpg


  • Work of the intern:

The objective of the internship will be to develop computer vision methods to detect when the instruments are moving. These methods will be coupled with robotic motions to update the backlash mode in real-time.

The work will therefore consist in: Developing and implementing algorithms to detect or track flexible instruments in colonoscopy sequences Proposing methods to detect the presence / absence of motions of these instruments Adapting and improving the algorithms to be robust to the environment motions The use of machine learning techniques is a possibility which may be explored.

The algorithms will be tested on a laboratory setup including the STRAS robot as well as on colonoscopy videos acquired in vivo. The work will be carried out on the robotic platform of the AVR team of the ICube laboratory, located at the hospital in the center of Strasbourg.

  • Profile of candidates : Master student (or student from engineering school) with major in computer vision or real-time image processing or robotics. Interest for / knowledge in medical robotics application can be a plus but is not a requirement. Proficiency in C/C++ or Python are required. Knowledge of OpenCV will be appreciated.
  • To apply: send a CV, cover letter, available grades at master level and programs of master courses to Florent Nageotte : Nageotte@unistra.fr











Documents pédagogiques récents

Pour les étudiants de M1MNE

  • La correction du TD de rappel d'automatique analogique est disponible.
  • Les supports de cours sont disponibles ici. Ils seront mis à jour au fur et à mesure des séances (version actuelle du 11/09/18).
  • Vous pouvez télécharger la version électronique du cours (déposé le 11/09/18)

ainsi que les sujets de TD (version du 11/09/18).

  • Pour ceux qui souhaitent réviser les bases de l'automatique continue, vous pouvez consulter les supports de cours de L3ESA

(version imprimable)

Pour les étudiants de TPS TIS 3A DTMI






Curriculum Vitae

  • 2000 : Diplôme d'ingénieur de l'ENSPS, Strasbourg.
  • 2000 : DEA Photonique Image et Cybernétique, ULP, Strasbourg. Stage de fin d'études au Center for Distributed Robotics de l'université de Minnesota sous la direction de N. Papanikolopoulos
  • 2005 : Thèse de doctorat, ULP, Strasbourg en robotique médicale sous la direction de M. de Mathelin.
  • Depuis septembre 2006 : Maître de Conférences à l'université de Strasbourg (anciennement ULP)

Fonctions d'enseignement

Maître de Conférences à l'UFR de Physique et Ingénierie de l' Université de Strasbourg .

Matières enseignées

En licence ESA 3ème année

En master MNE 1ère année


A TPS 3ème année, TIS option DTMI

  • GMCAOs en chirurgie digestive
  • Estimation de pose, recalage et asservissements visuels pour la robotique médicale (Transparents de cours (version du 25/09/18), Fascicule de TDs)


TPS, M2 IRIV / IRMC

TPS formation FIP 3ème année



Ecole d'été de robotique médicale

  • Présentation des asservissements visuels appliqués à la robotique médicale, donnée lors de la 8ème école d'été européenne de robotique médicale à Montpellier le 8 septembre 2017. Lien sur la page de l'école et transparents de la présentation

Recherche

Assistance robotisée aux gestes chirurgicaux :

  • Assistance à la suture en chirurgie laparoscopique
  • Assistance à la chirurgie transluminale (projet Anubis dans le cadre du pôle de compétitivité Alsace "Innovations Thérapeutiques"  : développement de gestes autonomes et compensation de mouvement physiologique
  • Assistance à la chirurgie endoluminale]] (projet Isis dans le cadre du pôle de compétitivité Alsace "Innovations Thérapeutiques"  : développement, commande et télémanipulation d'un système robotique basé sur des endoscopes flexibles
  • Encadrement de thèses
    • Laurent Ott, thèse soutenue en novembre 2009 (compensation de mouvements physiologiques en endoscopie flexible). Prix de thèse de l'UDS.
    • Bérengère Bardou, thèse soutenue en novembre 2011(Développement et commande d'un système robotique pour l'assistance à la chirurgie transluminale)
    • Antonio De Donno, thèse soutenue en décembre 2013 (Assistance à la chirurgie endoluminale et à trocart unique)
    • Paolo Cabras, thèse soutenue en février 2016 : 3D Pose Estimation of Continuously Deformable Instruments in Robotic Endoscopic Surgery : manuscript
    • Laure-Anaïs Chanel, thèse soutenue en mars 2016 (Traitement par HIFU robotisé sous imagerie échographique)
  • Thèse en cours :
    • Rafael Aleluia Porto, depuis décembre 2016 (commande par vision de systèmes flexibles)


Thématiques

  • Assistance robotique à l'endoscopie flexible, projet STRAS
  • Commande par vision
  • Asservissement visuels
  • Estimation par la vision
  • Planification de trajectoire
  • Robotique médicale et chirurgicale
  • Systèmes flexibles à câbles
  • Recalage par l'image

Publications

Publications téléchargeables

Liste des publications


Coin perso

Seattle, WA (ICRA 2015)

Centre ville depuis Lake Union
Dîner de bienvenue au Experience Music Project / Science Fiction Museum
Vue nord depuis Columbia Center



Tokyo (Medical robotics seminar à l'ambassade de France)

Temple d'Asakusa
Tokyo depuis Sunshine60
Shibuya by night



Texas (Computational Surgery 2011)

San Antonio Riverside
Fort Alamo
Texas Medical Center Houston


Minneapolis, MN (EMBC09)

Downtown Minneapolis
le plus grand "Mall" des USA
Land of lakes (lake Calhoun)

Photos du Japon (Icra09, Kobe)

Kyoto - le pavillon d'or
Kobe de jour
... et de nuit

Photos de Scottsdale, AZ (Biorob08)

Soleil couchant
la "Sun Valley" depuis la "Camel Moutain"
le repos du "best student"

Photos de Californie (Icra08, pasadena)

Banc de lions de mer
Véhicules de secours
Santa Barbara

Photos de Pékin (Iros06)

Palais d'été
Soupe à la tortue
Grande muraille dans la brume

Photos de l'Ontario (visite chez MDRobotics septembre 06)

Chutes du Niagara
Toronto depuis la tour CN
Tour CN, Toronto

Photos de San Diego (Medical Imaging 05)

Palais
Balboa park
Dauphins en moyenne mer

Photos de Chicago (Cars04)

Chicago by night
...encore
et de jour