Tomographie Infrarouge

Projet BA2 - Biomed 2016-2017
Tomographie Infrarouge
Introduction
La tomographie permet d’obtenir le volume d’un objet ainsi que
son intérieur grâce à une série d’images de tranches construites
à partir de mesures effectuées à l’extérieur de cet objet. En
imagerie médicale, cette technique est utilisée, entre autre, dans
les CT scanners pour observer l’intérieur du corps humain grâce
à des rayons X.
Pour des raisons évidentes de sécurité, le projet sera de réaliser
la tranche d’un objet semi-transparent aux infrarouges en
transposant le principe de tomographie par rayons X à celui de
la lumière.
Description
L’objectif du projet est de reconstruire une carte 2D de la densité (optique)
d’un objet en utilisant la technique de tomographie.
Basée sur le principe développé par Mr Radon, il est possible sur base d’un
ensemble de vues de profils, de reconstruire une section complète.
Cette technique a été mise en oeuvre dans les imageurs médicaux moderne
afin de permettre la reconstruction de coupes
transversales jusqu’alors impossible à obtenir
avec la radiographie classique (sans bien
entendu trancher physiquement le spécimen …).
Comme l’utilisation des rayons ionisants représente un risque
certain pour la santé, le projet aura recours à la lumière
infrarouge au lieu des rayons X et donc devra se limiter aux
objets relativement transparents à ces longueurs d’ondes.
O. Debeir & R. Ercek 1

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Cahier des charges
- réaliser une recherche bibliographique sur les principes de la tomographie, cette
recherche doit mettre en évidence les risques liés à l’utilisation de rayonnements
ionisants (même si le prototype n’en utilise pas).
- le prototype doit permettre l’acquisition d’une tranche 2D d’un objet de diamètre
inférieur à 8 cm composé d’un matériau synthétique translucide aux infra-rouge
appelé fantôme (modèles fournis par le LISA)
- la résolution spatiale doit être de l’ordre du mm
- une calibration doit être proposée
- le prototype doit être transportable et aucune de ses dimensions ne doit dépasser 50
cm.
- pas de partie saillante pouvant blesser l’utilisateur
- une fiche détaillée des performances du prototype sera fournie
- le profil extérieur ainsi que les éléments intérieurs doivent être discernables
- le temps total d’acquisition et de traitement ne doit pas excéder 15 min.
- un schéma de principe est donné ci-dessous:
- les plans de réalisation doivent être fournis
- les logiciels développés doivent être documentés et placés sur un répositoire partagé
(voir ci-après)
- le logiciel du côté PC devra être réalisé en python
- une courte séquence vidéo montrant le fonctionnement du prototype sera fournie en
fin de projet
- La hauteur de la coupe devra être réglable manuellement (en option, de manière
motorisée)
Bien entendu les options reprises ci-dessus peuvent être étendues et/ou améliorées, il faut
faire preuve d’imagination.
O. Debeir & R. Ercek 2

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Répositoire
Le projet va inévitablement mener au développement de programmes informatiques. Chaque
groupe mettra en place un répositoire de code source pour permettre l’échange d’abord en
interne entre les membres du groupe, mais aussi en externe vis-à-vis des autres personnes
intéressées. Il existe des outils et des sites très utiles pour cela : bitbucket ou github pour ne
citer que deux des plus connus.
Ressources
- Editeur de circuit en ligne : http://www.partsim.com/
- Fournisseurs de composants électroniques
- RS-components (rapide mais cher) : http://befr.rs-online.com/web/
- Aliexpress (bon marché mais lent) : http://www.aliexpress.com/
- Cotubex (magasin) : http://www.cotubex.be/
- Impression 3D possible au LISA-image (contact : R. Ercek)
- Imprimante (custom) : Prusa I3 (http://prusaprinters.org/) pour objets de
dimensions inférieures à 15 cm
- Base de données de pièces à imprimer : http://www.thingiverse.com/
- Création de pièces en ligne : https://www.tinkercad.com/
- Logiciel gratuit de conception 3D : http://www.freecadweb.org/
Personnes ressources
- Electronique : Michel Osée
- Technicien en électronique : Geoffrey Vanbienne
- Programmation : Olivier Debeir
- Gestion du projet : Arnauld Schenkel, Rudy Ercek, Adrien Debelle, Adrien Foucart
Matériel
- Microcontrôleur:
- arduino : https://www.arduino.cc/
- Interface de puissance pour les moteurs pas à pas :
- A4988 : https://www.pololu.com/product/1182
- DRV8834 : https://www.pololu.com/product/2134
- photo transistor (exemple): BPW77NB
Calendrier
Voir site du BAPP Polytech
O. Debeir & R. Ercek 3