Introduction à l'imagerie tomographique 2D et 3 D reposant sur une propagation en ligne droite. Cas de la tomographie par rayon X, par émission et par ultrasons

Introduction à l'imagerie tomographique 2D et 3D reposant sur une propagation en ligne droite. Cas de la tomographie par rayon X, par émission et par ultrasons

Introduction to 2D and 3D Tomographic Methods Based on Straight Line Propagation : X-ray, Emission and Ultrasonic Tomography

Françoise Peyrin Line Garnero  Isabelle Magnin 

CREATIS, UMR CNRS 5515, INSA 502 F-69621 Villeurbanne cedex

nstitut d'Optique d'Orsay, BP 147 F-91403 Orsay cedex GdR Traitement du Signal et Image, CNRS

Page: 
381-413
|
Received: 
23 December 1994
|
Accepted: 
N/A
|
Published: 
31 August 1996
| Citation

OPEN ACCESS

Abstract: 

This paper presents the basic principles of computerized tomography (CT), and its evolution towards three dimensional (3D ) imaging. Since the modelisation of CT reconstruction relies on the Radon transform, its definition and major properties are first recalled. After a brief summary on conventional 2D methods, we present the imaging principles for two modalities appropriated to this modelisation : X-Ray and emission tomography. We describe the evolution of the instrumentation for these two techniques , and emphasize the approximations introduced by a modelisation using the Radon transform taking into account the physics of the problem . We also describe the principles of ultrasonic tomography systems, and their major differences with the two previous technics. At last, we formulate the general problematic of 3D image reconstruction from 2D projections . We consider four classes of reconstruction methods corresponding to the classification chosen for the synthetic presentation of methods, accompanying this paper.

Résumé

Cet article présente les principes de base de la tomographie assistée par ordinateur, ainsi que son évolution vers le tridimensionnel (3D) . La modélisation mathématique du problème de reconstruction tomographique s'appuie sur la transformation de Radon dont la définition et quelques propriétés sont rappelées . Après un bref résumé sur les méthodes conventionnelles 2D, nous présentons les principes physiques pour deux modalités bien appropriées à cette modélisation : la tomographie de transmission par rayons X et la tomographie d'émission par rayons ,y . Nous nous attachons à décrire l'évolution de l'instrumentation dans ces deux techniques, ainsi que les approximations introduites par une modélisation de type Transformée de Radon par rapport à la physique du problème . Nous décrivons également les principes des systèmes de tomographie ultrasonore, et leurs différences majeures par rapport aux deux techniques précédentes . Enfin, nous reprenons la problématique générale des méthodes de reconstruction 3D à partir de projections 2D . Nous faisons apparaître quatre classes correspondant au découpage choisi pour la présentation des fiches techniques accompagnant cet article.

Keywords: 

Computerized Tomography, Image Reconstruction, Three-dimensional Imaging, Medical Imaging, X-Ray CT, PET, SPECT, Emission Tomography, Ultrasounds

Mots clés

Tomographie assistée par ordinateur, Reconstruction, Tridimensionnel, Imagerie médicale, Rayons X, Emission, Ultrasons

1. Introduction Générale
2. Introduction À La Transformation De Radon
3. Principe De Base Des Méthodes Tomographiques
4. Systèmes De Tomographie En Rayons X
5. Systèmes De Tomographie D'émission
6. Systèmes De Tomographie Ultrasonore
7. Introduction Aux Méthodes De Reconstruction 3D
8. Conclusion
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