Algorithmes rapides de reconstruction en tomographie par compression des calculs (application à la tomofluoroscopie 3D)

La tomographie dynamique à rayons X est une modalité qui est en forte progression ces dernières années. Elle consiste à reconstruire une séquence d'images et non plus une seule image statique. Ces données dynamiques permettent d'étudier les évolutions dans le temps liées soit au mouvement naturel des organes, soit à la progression d'instruments d'intervention chirurgicale. La reconstruction tomographique de données 4D (trois dimensions spatiales et une temporelle) nécessite une centaine de GigaFLOPS (Floating Operation Per Seconde ) en utilisant une approche standard. Cette thèse propose deux nouvelles méthodes de reconstructions accélérées originales visant à réduire le nombre d'opérations de reconstruction. La première méthode consiste à accélérer les calculs sans perte théorique information. Elle est basée sur une décomposition en blocs de la transformée de Fourier de l'image à reconstruire. L'accélérationrepose sur la réduction du nombre de rétroprojections associées à chaque bloc. La seconde permet une aaccélération avec une perte contrôlée de l'information. Elle est basée sur une décomposition hiérarchique de l'image à l'aide de la transformée en ondelettes. Pour accélérer les calculs nous ne rétroprojetons pas les coefficients d'ondelettes négligeables. Le support des valeurs négligeables est déterminé par prédiction d'une structure (zerotree) qui repose sur l'hypothèse que si un coefficient d'ondelette basse fréquence est négligeable alors tous les coefficients d'ondelette de même localisation de plus hautes fréquences le sont aussi. Nous avons validé ces approches sur des données simulées. Nous avons ainsi atteint des facteurs d'accélération comparables dans les deux cas (entre 2 et 3). Cependant, l'approche basée sur la décomposition en ondelettes garantit une meilleur qualité des images.GRENOBLE1-BU Sciences (384212103) / SudocSudocFranceF