Miroir Magique : représentation virtuelle de la nouvelle apparence physique du patient oncologique après une chirurgie altérante du visage

Dessolies, Antoine (2026). Miroir Magique : représentation virtuelle de la nouvelle apparence physique du patient oncologique après une chirurgie altérante du visage. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Les patients atteints de cancer du visage subissant une ablation du nez font face à des défis psychologiques importants liés à la perte de leur identité visuelle. La méthode actuelle de création d'épithèses nasales est longue, coûteuse et intrusive, nécessitant plusieurs essais physiques. Ce mémoire présente le « Miroir Magique », une solution non invasive permettant aux patients de visualiser leur nouvelle apparence avec différentes épithèses virtuelles en temps réel.

La méthode développée combine les technologies 3DDFA V3 pour générer une texture réaliste du nez et 3DDFA V2 pour la reconstruction faciale rapide. Le suivi robuste du visage est assuré par BlazeFace via MediaPipe, capable de détecter les visages sans nez. Les algorithmes de recalage 3D, utilisant l'Analyse en Composantes Principales (ACP) couplée à l'algorithme ICP, permettent un positionnement précis des modèles d'épithèse. Le filtre Minilag garantit la fluidité des mouvements sans retard perceptible.

Les résultats expérimentaux démontrent une précision moyenne de placement de 9,70 pixels, une dérive inférieure à un pixel, et une latence moyenne de 23 ms respectant le seuil de confort pour les applications immersives. La robustesse du système a été validée sur des vidéos de visages avec et sans nez, respectant le critère de 95% du modèle d'épithèse dans la zone d'intérêt dans la majorité des cas. La vitesse de traitement actuelle (4,33 images par seconde) reste limitée, mais l'utilisation d'un processeur graphique permettrait d'atteindre les performances nécessaires au temps réel.

Le « Miroir Magique » offre une méthode innovante et respectueuse pour accompagner les patients dans le choix de leur épithèse, s'intégrant naturellement dans le projet AUDACE et ouvrant la voie à une nouvelle approche de création d'épithèses faciales adaptée aux besoins médicaux modernes.

Titre traduit

Magic Mirror : virtual representation of the new physical appearance of an oncological patient after an appearance altering surgery

Résumé traduit

Facial cancer patients undergoing nasal ablation face significant psychological challenges related to the loss of their visual identity. The current method for creating nasal prostheses is time-consuming, expensive, and invasive, requiring multipphysical fittings. This thesis presents "Magic Mirror," a non-invasive solution enabling patients to visualize their new appearance with different virtual prostheses in real-time.

The developed method combines 3DDFA V3 technologies for realistic nose texture generation and 3DDFA V2 for fast facial reconstruction. Robust face tracking is ensured by BlazeFace via MediaPipe, capabof detecting faces without noses. 3D registration algorithms, using Principal Component Analysis (PCA) coupled with the ICP algorithm, enabprecise positioning of prosthesis models. The Minilag filter ensures smooth movements without perceptibdelay.

Experimental results demonstrate an average placement accuracy of 9.70 pixels, drift below one pixel, and an average latency of 23 ms meeting the comfort threshold for immersive applications. System robustness was validated on videos of faces with and without noses, meeting the criterion of 95% of the prosthesis model within the region of interest in most cases. Current processing speed (4.33 frames per second) remains limited, but using a graphics processor would achieve the performance necessary for real-time operation.

"Magic Mirror" offers an innovative and respectful method for supporting patients in choosing their prosthesis, naturally integrating into the AUDACE project and paving the way for a new approach to facial prosthesis creation adapted to modern medical needs.

Type de document:	Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires:	"Mémoire présenté à l'École de technologie supérieure comme exigence partielle à l'obtention de la maîtrise en génie concentration personnalisée". Comprend des références bibliographiques (pages 91-104).
Mots-clés libres:	reconstruction faciale 3D, épithèse nasale, réalité augmentée, modèle déformable 3D, suivi de visage sans marqueurs, recalage 3D, ICP, analyse en composantes principales, filtrage de position
Directeur de mémoire/thèse:	Directeur de mémoire/thèse Vàzquez, Carlos
Programme:	Maîtrise en ingénierie > Génie
Date de dépôt:	10 mars 2026 13:58
Dernière modification:	10 mars 2026 13:58
URI:	https://espace.etsmtl.ca/id/eprint/3838

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