Note ABES Contribution à l'estimation de la similarité dans un ensemble de projections tomographiques non-orientées Contribution in estimation of similarity from a set of tomographic projections taken at unknown directions Cryo-microscopie électronique Reconstruction tomographique Distance euclidienne Différence angulaire Orientations inconnues Moments de projections Graphe de voisinage Cryo-electron microscopy Tomographic reconstruction Euclidiean distance Angular difference Unknown directions Projection moments Neighbordhood graph 004 511.5 Cryomicroscopie Tomographie (mathématiques) Théorie des graphes d'intersections Projection (géométrie) Moment angulaire Tomographie en microscopie électronique Dissertations universitaires La cryo-microscopie électronique est une technique tomographique permettant de reconstituer la structure 3D d’un objet complexe en biologie à partir d’un jeu d’acquisitions. Ces images de l’objet complexe sont appelées les projections et sont acquises sous orientations inconnues. Un des avantages de la cryo-microscopie électronique est l’obtention d’un modèle 3D de très haute résolution de l’objet dans un état naturel. La procédure de reconstruction comporte plusieurs étapes telles que l’alignement, la classification des projections, l’estimation de leurs orientations et le raffinement des projections. Lors de ces étapes, la distance entre deux projections est fréquemment mesurée. Le travail réalisé au cours de cette thèse s’organise autour de la recherche théorique d’une distance entre des projections non-orientées avec comme objectif l’amélioration de la procédure de reconstruction tomographique en cryo-microscopie électronique. La contribution de ce travail de thèse est une méthode permettant d’estimer la différence angulaire entre deux projections dans les cas 2D et 3D. Notre méthode est basée sur la construction d’un graphe de voisinage dont les sommets sont les projections, dont les arêtes relient des projections voisines et sont pondérées par une approximation locale de la différence angulaire. Le calcul de ces poids repose sur les propriétés des moments de projection. Notre méthode est testée sur des images simulées de différentes résolutions et de différents niveaux du bruit. La comparaison avec des autres méthodes d’estimation de la différence angulaire est aussi réalisée. Cryo-electron microscopy is a tomographic technique allowing to reconstruct a 3D model of complex structure in biology from a set of acquired images. These images are known as the tomographic projections and are taken at unknown directions. The advantage of the cryo-electron microscopy is the 3D reconstruction at very high resolution. The reconstruction procedure consists of many steps such as projection alignment, projection classification, orientation estimation and projection refinement. During these steps, the distance between two projections is frequently measured. The work in this thesis aims at studying the distances mesured between two unknown-direction projections with the objective of improving the reconstruction result in the cryo-electron microscopy. The contribution of this thesis is the developement of a method for estimating the angular difference between two projections in 2D and 3D. Our method is based on the construction of a neighborhood graph whose vertices are the projections, whose edges link the projection neighbors and are weighted by a local approximation of the angular difference. The calculation of the weights relies on the projection moment properties. The proposed method has been tested on simulated images with different resolutions and at different noise levels. The comparison with others estimation methods of angular difference has been realised. Electronic Thesis or Dissertation Text fr PDF 22570080 Université de Strasbourg Strasbourg 2017-12-31 https://theses.hal.science/tel-01552633 application/pdf 2648948 https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2016/PHAN_Minh-Son_2016_ED269.pdf http://www.theses.fr/2016STRAD041/abes https://theses.hal.science/tel-01552633 https://theses.hal.science/tel-01552633 https://theses.hal.science/tel-01552633 https://theses.hal.science/tel-01552633 Phan Minh-Son 1988-10-16 VN 202695816 21216835 https://theses.fr/2016STRAD041 2016STRAD041 https://doi.org/10.70675/60bffbe4z7b1az4f2fz9e81zcacf8c5b85af 2016-10-07 Informatique Strasbourg 131056549 Doctorat Docteur es non oui Tajine Mohamed MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1 12850210X Schultz Patrick MADS_PRESIDENT_DU_JURY 060895500 Jonic Slavica MADS_MEMBRE_DU_JURY_1 202696138 Schreck Pascal MADS_MEMBRE_DU_JURY_2 115931589 Ritchie David MADS_RAPPORTEUR_1 172270383 Normand Nicolas MADS_RAPPORTEUR_2 088801039 École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg ; 1997-....) MADS_ECOLE_DOCTORALE_1 MA 156504863 Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (Strasbourg ; 2013-....) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_1 UMR7357 176969721 260728 ddc:004 ddc:510 Tajine Mohamed Schultz Patrick Jonic Slavica Schreck Pascal Ritchie David Normand Nicolas École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg) Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (Strasbourg) PDF 22570080