November 21, 2022
Matthew Toews
Professeur
Department
Département de génie des systèmes
Degrees
B.A.Sc. (University of British Columbia), M.Eng, Ph.D. (McGill), Postdoctorat (Harvard Medical School)
Office
A-3595
Email
Research units
Research axes
- Technologies de l’information et des communications
- Technologies de la santé
Areas of expertise
- Vision par ordinateur
- Diagnostic assisté par ordinateur
- Détection et classification de visages
- Recalage des images
- Caractéristiques d’images locales
- La théorie de l’information
- Traitement d’images
- Apprentissage machine
- Analyse des images médicales
- Analyse d’images médicales
Supervision
- En codirection avec : Pedersoli, Marco
Finding The Optimal Convolutional Neural Network Architecture for Satellite Images, par Javan Roshtkhari,Mehraveh
Hiver 2024 - En codirection avec : De Guise, Jacques
Using Atom-Like Local Image Features to Study Human Genetics and Neuroanatomy in Large Sets of 3D Medical Image Volumes, par Chauvin,Laurent
Été 2022
- En codirection avec :
Auto-filtrage des entrées par le complément spectral et des normalisations fréquentielles et l'utilisation de filtres en loi de puissance pour les réseaux de neurones convolutifs, par Rougeau-Moss,Vincent
Été 2021 - En codirection avec : Harmouche, Rola
Keypoint Masking for Analyzing Segmented Medical Image Data, par Pépin,Etienne
Automne 2020 - En codirection avec : Duhaime, François
Création d’images de matériaux granulaires avec la plateforme de développement de jeux Unity et prédiction de la granulométrie à l’aide de textures et de réseaux de neurones, par Temimi,Mehdi
Automne 2020 - En codirection avec :
Visualizing Large Medical Image Datasets Using the 3D Scale-Invariant Feature Transform (SIFT), par Rokooie,Marzieh
Hiver 2020 - En codirection avec : Granger, Éric
Modeling Information Flow Through Deep Convolutional Neural Networks, par Nasiri,Behnaz
Hiver 2020 - En codirection avec :
Extraction et correspondance de points clés par CNN, par Frija-Altarac,Liam
Hiver 2024 - En codirection avec : Bélanger, Pierre
Imagerie ultrasonore par réseaux antagonistes génératifs conditionnels (cGAN), par Molinier,Nathan
Automne 2022 - En codirection avec : Bélanger, Pierre
Caractérisation non-destructive de joints collés utilisant des réseaux de neurones convolutives sur des ondes guidées Lamb, par Eiserloh,Clément
Automne 2022 - En codirection avec :
Recherche de l’information dans les réseaux de neurones convolutifs pré-entrainés, par Ben Lazreg,Mohsen
Automne 2020 - En codirection avec :
Symétrie U(1) et brisure de symétrie dans les couches d’activation de réseaux de neurones convolutifs profonds, par Bouchard,Louis-François
Été 2022 - En codirection avec :
Identification des relations familiales à partir d'images cérébrales IRM à l'aide de l'apprentissage profonde, par Vazquez Romaguera,Talia
Hiver 2024 - En codirection avec : Bélanger, Pierre
Imagerie ultrasonore multi-vues par intelligence artificielle, par Abiven,Maxime
Été 2024
- En codirection avec : Rivest, Louis
Identification des paramètres et des méthodes de contrôle pour l'automatisation du procédé d'oxycoupage de l'acier, par Cloutier,Guillaume
Été 2016 - En codirection avec : Lee, James
Segmentation d'image pour le diagnostic de plagiocéphalie assisté par ordinateur, par Clare,Tristan
Hiver 2020 - En codirection avec : Gervais, Alexandre
Implémentation d'un algorithme de machine learning pour la détection et la classification de défauts dans un contexte industriel, par Hillairet,Kevin
Hiver 2021
- En codirection avec :
Correction du regard dans le cadre d'une vidéoconférence, par De Reynal de Saint-Michel,Antoine
Hiver 2016 - En codirection avec :
Utilisation des caractéristiques SIFT-Rank 3D pour la classification de la maladie d'Alzheimer, par Diaz Garay,Daniel Camilo
Automne 2017 - En codirection avec : Germain, Sylvain
Implémentation d'une fonction de transfert, par Le Goc,Julia
Été 2017 - En codirection avec :
Un modèle computationnel du transfert d'information dans le cerveau basé sur la structure et la connectivité neurologiques, par Maugein,Antoine
Été 2018
Publications
- Bruno Madore, Matthew Toews, Chan-Sheng Mei, Renxin Chu, W. Scott Hoge, Lawrence P. Panych. 2012 « Strategy for simultaneous region-tracking and temperature-monitoring in the liver during free-breathing ».
- Zahra Batool, Kaiwen Zhang, Matthew Toews. 2023-01-30 « Blockchain technologies for decentralized machine learning ». Substance ÉTS
- Zahra Batool, Kaiwen Zhang, Matthew Toews. 2023-01-30 « Les chaînes de blocs pour l’apprentissage machine décentralisé ». Substance ÉTS
- Kuldeep Kumar, Christian Desrosiers, Kaleem Siddiqi, Olivier Colliot, Matthew Toews. 2017-11-14 « Fiberprint: Human Brain Wiring Shows Unique Fingerprint ». Substance ÉTS
- Kuldeep Kumar, Christian Desrosiers, Kaleem Siddiqi, Olivier Colliot, Matthew Toews. 2017-11-14 « L’empreinte cérébrale : une image des connexions du cerveau ». Substance ÉTS
- Nathan Molinier, Guillaume Painchaud-April, Alain Le Duff, Matthew Toews, Pierre Bélanger. 2023 « Ultrasonic imaging using conditional generative adversarial networks ». Ultrasonics vol. 133
- Ayden Watt, James Lee, Matthew Toews, Mirko S. Gilardino. 2023 « Smartphone integration of artificial intelligence for automated plagiocephaly diagnosis ». Plastic and Reconstructive Surgery - Global Open vol. 11 , nº 5
- Laurent Chauvin, Kuldeep Kumar, Christian Desrosiers, William Wells, Matthew Toews. 2022 « Efficient pairwise neuroimage analysis using the soft jaccard index and 3D keypoint sets ». IEEE Transactions on Medical Imaging vol. 41 , nº 4. p. 836-845
- Arthur Chapon, Daniel Pereira, Matthew Toews, Pierre Belanger. 2021 « Deconvolution of ultrasonic signals using a convolutional neural network ». Ultrasonics vol. 111
- Laurent Chauvin, Kuldeep Kumar, Christian Wachinger, Marc Vangel, Jacques de Guise, Christian Desrosiers, William Wells, Matthew Toews. 2020 « Neuroimage signature from salient keypoints is highly specific to individuals and shared by close relatives ». NeuroImage vol. 204
- Sarah Frisken, Ma Luo, Parikshit Juvekar, Adomas Bunevicius, Ines Machado, Prashin Unadkat, Melina M. Bertotti, Matt Toews, William M. Wells, Michael I. Miga, Alexandra J. Golby. 2020 « A comparison of thin-plate spline deformation and finite element modeling to compensate for brain shift during tumor resection ». International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery vol. 15 , nº 1. p. 75-85
- Christian Wachinger, Matthew Toews, Georg Langs, William Wells, Polina Golland. 2020 « Keypoint transfer for fast whole-body segmentation ». IEEE Transactions on Medical Imaging vol. 39 , nº 2. p. 273-282
- Ahmad Chaddad, Paul Daniel, Christian Desrosiers, Matthew Toews, Bassam Abdulkarim. 2019 « Novel radiomic features based on joint intensity matrices for predicting glioblastoma patient survival time ». IEEE Journal of Biomedical and Health Informatics vol. 23 , nº 2. p. 795-804
- Ahmad Chaddad, Matthew Toews, Christian Desrosiers, Tamim Niazi. 2019 « Deep radiomic analysis based on modeling information flow in convolutional neural networks ». IEEE Access vol. 7. p. 97242-97252
- Inês Machado, Matthew Toews, Elizabeth George, Prashin Unadkat, Walid Essayed, Jie Luo, Pedro Teodoro, Herculano Carvalho, Jorge Martins, Polina Golland, Steve Pieper, Sarah Frisken, Alexandra Golby, William Wells III, Yangming Ou. 2019 « Deformable MRI-Ultrasound registration using correlation-based attribute matching for brain shift correction: accuracy and generality in multi-site data ». NeuroImage vol. 202
- Kuldeep Kumar, Matthew Toews, Laurent Chauvin, Olivier Colliot, Christian Desrosiers. 2018 « Multi-modal brain fingerprinting: A manifold approximation based framework ». NeuroImage vol. 183. p. 212-226
- Jie Luo, Sarah Frisken, Ines Machado, Mlaomlao Zhang, Steve Pieper, Polina Golland, Matthew Toews, Prashln Unadkat, Alireza Sedghi, Haoyln Zhou, Alireza Mehrtash, Frank Preiswerk, Cheng-Chleh Cheng, Alexandra Golby, Masashi Sugiyama, William M. III Wells. 2018 « Using the variogram for vector outlier screening: application to feature-based image registration ». International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery vol. 13 , nº 12. p. 1871-1880
- Inês Machado, Matthew Toews, Jie Luo, Pashin Unadkat, Walid Essayed, Elizabeth George, Pedro Teodoro, Herculano Carvalho, Jorge Martins, Polina Golland, Steve Pieper, Sarah Frisken, Alexandra Golby, William III Wells. 2018 « Non-rigid registration of 3D ultrasound for neurosurgery using automatic feature detection and matching ». International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery vol. 13 , nº 10. p. 1525-1538
- Matthew Toews, M. William Wells. 2018 « Phantomless auto-calibration and online calibration assessment for a tracked freehand 2-D ultrasound probe ». IEEE Transactions on Medical Imaging vol. 37 , nº 1. p. 262-272
- Ahmad Chaddad, Christian Desrosiers, Matthew Toews. 2017 « Multi-scale radiomic analysis of sub-cortical regions in MRI related to autism, gender and age ». Scientific Reports vol. 7
- Ahmad Chaddad, Christian Desrosiers, Matthew Toews, Bassam Abdulkarim. 2017 « Predicting survival time of lung cancer patients using radiomic analysis ». Oncotarget vol. 8 , nº 61. p. 104393-104407
- Hawraa Haj-Hassan, Ahmad Chaddad, Youssef Harkouss, Christian Desrosiers, Matthew Toews, Camel Tanougast. 2017 « Classifications of multispectral colorectal cancer tissues using convolution neural network ». Journal of Pathology Informatics vol. 8 , nº 1
- Kuldeep Kumar, Christian Desrosiers, Kaleem Siddiqi, Olivier Colliot, Matthew Toews. 2017 « Fiberprint: A subject fingerprint based on sparse code pooling for white matter fiber analysis ». NeuroImage vol. 158. p. 242-259
- Frank Preiswerk, Matthew Toews, Cheng-Chieh Cheng, Jr-yuan George Chiou, Chang-Sheng Mei, Lena F. Schaefer, W. Scott Hoge, Benjamin M. Schwartz, Lawrence P. Panych, Bruno Madore. 2017 « Hybrid MRI-Ultrasound acquisitions, and scannerless real-time imaging ». Magnetic Resonance in Medicine vol. 78 , nº 3. p. 897-908
- Ahmad Chaddad, Christian Desrosiers, Ahmed Bouridane, Matthew Toews, Lama Hassan, Camel Tanougast. 2016 « Multi texture analysis of colorectal cancer continuum using multispectral imagery ». PLoS ONE vol. 11 , nº 2
- G. Gill, M. Toews, R. R. Beichel. 2014 « Robust initialization of active shape models for lung segmentation in CT scans: a feature-based atlas approach ». International Journal of Biomed Imaging. p. 479154
- Matthew Toews, William M. Wells III. 2013 « Efficient and robust model-to-image alignment using 3D scale-invariant features ». Medical Image Analysis vol. 17 , nº 3. p. 271-282
- Matthew Toews, William M. Wells III, D. Louis Collins, Tal Arbel. 2010 « Feature-based morphometry: discovering group-related anatomical patterns ». NeuroImage vol. 49 , nº 3. p. 2318-2327
- M. Toews, T. Arbel. 2009 « Detection, localization, and sex classification of faces from arbitrary viewpoints and under occlusion ». IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence vol. 31 , nº 9. p. 1567-1581
- M. Toews, T. Arbel. 2007 « A statistical parts-based model of anatomical variability ». IEEE Transactions on Medical Imaging vol. 26 , nº 4. p. 497-508
- Tina Kapur, Jan Egger, Jagadeesan Jayender, Matthew Toews, William M. Wells III. 2014 « Registration and segmentation for image-guided therapy ».
- Bernard Ng, Matthew Toews, Stanley Durrleman, Yonggang Shi. 2014 « Shape analysis for brain structures ».
- M. Toews, Tal Arbel. 2009 « Parts-based modelling of medical imagery ».
- Matthew Toews, Christian Wachinger, Raul San Jose Estepar, William M. Wells III. 2015 « A feature-based approach to Big Data medical image analysis ». Communication lors de la conférence : Information Processing in Medical Imaging (IPMI 2015) (Isle of Skye, Scotland, June 28 - July 3, 2015)
- Matthew Toews, Chan-Sheng Mei, Renxin Chu, W. Scott Hoge, Lawrence P. Panych, Bruno Madore. 2014 « Detecting rapid organ motion using a hybrid MR-ultrasound setup and Bayesian data processing ». Communication lors de la conférence : Joint Annual Meeting ISMRM-ESMRMB 2014 (Milan, Italy, May 10-16, 2014)
- Matthew Toews, Chang-Sheng Mei, Renxin Chu, W. Scott Hoge, Benjamin M. Schwarts, Guangyu Wang, Lawrence P. Panych, Bruno Madore. 2013 « Boosting MR temporal resolution using rapid ultrasound measurements for motion tracking purposes ». Communication lors de la conférence : ISMRM 21st Annual Meeting and Exhibition (Salt Lake City, UT, USA, Apr. 20-26, 2013)
- Mehraveh Javan Roshtkhari, Matthew Toews, Marco Pedersoli. 2023 « Balanced mixture of supernets for learning the CNN pooling architecture ».
- Zahra Batool, Kaiwen Zhang, Matthew Toews. 2022 « FL-MAB: Client selection and monetization for blockchain-based federated learning ».
- François Duhaime, Pouyan Pirnia, Javad Manashti, Mehdi Temimi, Jean-Sébastien Dubé, Matthew Toews. 2021 « Particle size distribution from photographs: comparison of synthetic and real granular material images ».
- Quentin Boyadjian, Nicolas Vanderesse, Matthew Toews, Philippe Bocher. 2020 « Detecting defects in materials using deep convolutional neural networks ».
- Étienne Pepin, Jean-Baptiste Carluer, Laurent Chauvin, Matthew Toews, Rola Harmouche. 2020 « Large-Scale unbiased neuroimage indexing via 3D GPU-SIFT filtering and keypoint masking ».
- Laurent Chauvin, Kuldeep Kumar, Christian Desrosiers, Jacques De Guise, William Wells, Matthew Toews. 2019 « Analyzing brain morphology on the bag-of-features manifold ».
- S. Frisken, M. Luo, I. MacHado, P. Unadkat, P. Juvekar, A. Bunevicius, M. Toews, W. M. Wells, M. I. Miga, A. J. Golby. 2019 « Preliminary results comparing thin-plate splines with finite element methods for modeling brain deformation during neurosurgery using intraoperative ultrasound ».
- Jie Luo, Alireza Sedghi, Karteek Popuri, Dana Cobzas, Miaomiao Zhang, Frank Preiswerk, Matthew Toews, Alexandra Golby, Masashi Sugiyama, William M. Wells, Sarah Frisken. 2019 « On the applicability of registration uncertainty ».
- Laurent Chauvin, Kuldeep Kumar, Christian Desrosiers, Jacques de Guise, Matthew Toews. 2018 « Diffusion Orientation Histograms (DOH) for diffusion weighted image analysis ».
- Kuldeep Kumar, Laurent Chauvin, Matthew Toews, Olivier Colliot, Christian Desrosiers. 2018 « Multi-modal analysis of genetically-related subjects using SIFT descriptors in brain MRI ».
- Florent Langenfeld, Apostolos Axenopoulos, Anargyros Chatzitofis, Daniela Craciun, Petros Daras, Bowen Du, Andrea Giachetti, Yu-Kun Lai, Haisheng Li, Yingbin Li, Majid Masoumi, Yuxu Peng, Paul L. Rosin, Jeremy Sirugue, Li Sun, Spyridon Thermos, Matthew Toews, Yang Wei, Yujuan Wu, Yujia Zhai, Tianyu Zhao, Yanping Zheng, Matthieu Montes. 2018 « SHREC 2018 - Protein shape retrieval ».
- Jie Luo, Matthew Toews, Ines Machado, Sarah Frisken, Miaomiao Zhang, Frank Preiswerk, Alireza Sedghi, Hongyi Ding, Steve Pieper, Polina Golland, Alexandra Golby, Masashi Sugiyama, William M. Wells Iii. 2018 « A feature-driven active framework for ultrasound-based brain shift compensation ».
- Ines Machado, Matthew Toews, Jie Luo, Prashin Unadkat, Walid Essayed, Elizabeth George, Pedro Teodoro, Herculano Carvalho, Jorge Martins, Polina Golland, Steve Pieper, Sarah Frisken, Alexandra Golby, William Wells, Yangming Ou. 2018 « Deformable MRI-ultrasound registration via attribute matching and mutual-saliency weighting for image-guided neurosurgery ».
- Jorn Bersvendsen, Matthew Toews, Adriyana Danudibroto, William M. Wells, Stig Urheim, Raul San José Estepar, Eigil Samset. 2016 « Robust spatio-temporal registration of 4D cardiac ultrasound sequences ».
- Ahmad Chaddad, Christian Desrosiers, Lama Hassan, Matthew Toews. 2016 « Multispectral texture analysis of histopathological abnormalities in colorectal tissues ».
- Ahmad Chaddad, Christian Desrosiers, Matthew Toews. 2016 « GBM heterogeneity characterization by radiomic analysis of phenotype anatomical planes ».
- Ahmad Chaddad, Christian Desrosiers, Matthew Toews. 2016 « Local discriminative characterization of MRI for Alzheimer's disease ».
- Ahmad Chaddad, Christian Desrosiers, Matthew Toews. 2016 « Phenotypic characterization of glioblastoma identified through shape descriptors ».
- Ahmad Chaddad, Christian Desrosiers, Matthew Toews. 2016 « Radiomic analysis of multi-contrast brain MRI for the prediction of survival in patients with glioblastoma multiforme ».
- Kuldeep Kumar, Christian Desrosiers, Ahmad Chaddad, Matthew Toews. 2016 « Spatially constrained sparse regression for the data-driven discovery of neuroimaging biomarkers ».
- Matthew Toews, William M. Wells. 2016 « How are siblings similar? How similar are siblings? Large-scale imaging genetics using local image features ».
- Frank Preiswerk, Matthew Toews, W. Scott Hoge, Jr-yuan George Chiou, Lawrence P. Panych, William M. Wells, Bruno Madore. 2015 « Hybrid utrasound and MRI acquisitions for high-speed imaging of respiratory organ motion ».
- Matthew Toews, Christian Wachinger, Raul San Jose Estepar, William M. III Wells. 2015 « A Feature-based approach to big data analysis of medical images ».
- C. Wachinger, M. Toews, G. Langs, W. Wells, P. Golland. 2015 « Keypoint transfer segmentation ».
- Matthew Toews, Alexandra J. Golby, William M. Wells III. 2014 « Inter-slice correspondence for 2D ultrasound-guided procedures ».
- Demian Wassermann, Matthew Toews, Marc Niethammer, William M. Wells III. 2014 « Probabilistic diffeomorphic registration: representing uncertainty ».
- Gurman Gill, Matthew Toews, Reinhard R. Beichel. 2013 « An automated initialization system for robust model-based segmentation of lungs in CT data ».
- Aditya Gupta, Matthew Toews, Ravikiran Janardhana, Yogesh Rathi, John Gilmore, Maria Escolar, Martin Styner. 2013 « Fiber feature map based landmark initialization for highly deformable DTI registration ».
- Matthew Toews, Lilla Zöllei, William M. Wells. 2013 « Feature-based alignment of volumetric multi-modal images ».
- Matthew Toews, William M. Wells III, Lilla Zöllei. 2012 « A feature-based developmental model of the infant brain in structural MRI ».
- Rishi Rajalingham, Matthew Toews, D. Louis Collins, Tal Arbel. 2011 « Exploring cortical folding pattern variability using local image features ».
- Meltem Demirkus, Matthew Toews, James J. Clark, Tal Arbel. 2010 « Gender classification from unconstrained video sequences ».
- Matthew Toews, William M. Wells III. 2010 « A mutual-information scale-space for image feature detection and feature-based classification of volumetric brain images ».
- Matthew Toews, D. Louis Collins, Tal Arbel. 2009 « Automatically learning cortical folding patterns ».
- Matthew Toews, William III Wells. 2009 « SIFT-Rank: Ordinal description for invariant feature correspondence ».
- Matthew Toews, William M. Wells. 2009 « Bayesian registration via local image regions: information, selection and marginalization ».
- Matthew Toews, William M. Wells, D. Louis Collins, Tal Arbel. 2009 « Feature-based morphometry ».
- Matthew Toews, Tal Arbel. 2007 « Detecting and localizing 3D object classes using viewpoint invariant reference frames ».
- Matthew Toews, Tal Arbel. 2007 « Detecting, localizing and classifying visual traits from arbitrary viewpoints using probabilistic local feature modeling ».
- Frank Riggi, Matthew Toews, Tal Arbel. 2006 « Fundamental matrix estimation via TIP - Transfer of Invariant Parameters ».
- Matthew Toews, Tal Arbel. 2006 « Detection over viewpoint via the object class invariant ».
- Matthew Toews, D. Louis Collins, Tal Arbel. 2006 « A statistical parts-based appearance model of inter-subject variability ».
- Matthew Toews, Louis D. Collins, Tal Arbel. 2005 « Maximum a posteriori local histogram estimation for image registration ».
- M. Toews, T. Arbel. 2003 « Entropy-of-likelihood feature selection for image correspondence ».
- Matthew Toews. 2008 « A probabilistic model to learn, detect, localize and classify patterns in arbitrary images ». 183 p.Thèse de doctorat. Montreal, McGill University.
- Matthew Toews. 2004 « Entropy-of-likelihood feature point selection for image correspondence ». Mémoire de maîtrise. Montreal, QC, Canada, McGill University.
November 13, 2017