Ce mémoire résume mes travaux sur la décennie (entre 1994 et 2003) suivant ma thèse de doctorat qui était consacrée aux champs de Markov en analyse d'image et fut soutenue en décembre 1993. Ces travaux ont vu le jour dans différents laboratoires d'accueil : – Laboratoire Image - Télécom Paris – Université Catholique de Louvain (K.U.Leuven) – Projet Pastis - INRIA Sophia Antipolis – Institut Max Planck pour les Neuroscience - Leipzig – Projet Ariana - INRIA Sophia Antipolis La diversité des laboratoires d'accueil a permis de traiter de plusieurs applications sur différents types d'images parmi lesquelles : – La binarisation d'empreintes digitales – La segmentation d'IRM du cerveau – La restauration d'angiographies cérébrales – La détection des régions d'activation en IRM fonctionnelle – La détection des espaces de Virchow Robin à partir d'IRM – La segmentation d'images satellitaires – L'extraction et la caractérisation des tissus urbains – L'extraction des réseaux routiers – La reconstruction du bâti