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Subject Item

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Architecture of processors for the image and volume reconstruction from projections

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Parallélisme (informatique) Processeurs à hautes performances Radon, Transformations de Tomographie Projection (géométrie) Thèses et écrits académiques Rétroprojection Reconstruction d'image

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Architecture de processeurs pour la reconstruction d'images et de volumes à partir de projections

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Architecture de processeurs pour la reconstruction d'images et de volumes à partir de projections

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La reconstruction d'images et de volumes à partir de projections met en œuvre de nombreuses méthodologies en termes de techniques de reconstruction et de géométries d'acquisition. La diversité des opérateurs y intervenant et les puissances de calcul requises aboutissent à des structures de traitement spécialisées. Le présent travail identifie tout d'abord une structure algorithmique commune (algorithme unifie) qui supporte les instructions de plus bas niveau des différents opérateurs de reprojection et de rétroprojection, noyaux de base des méthodes analytiques et algébriques de reconstruction bi ou tridimensionnelles dans diverses géométries d'acquisition. Il présente ensuite un concept architectural pour les operateurs de reconstruction et une architecture de processeur, mise en œuvre matérielle de l'algorithme unifié, basée sur ce concept et caractérisée par un parallélisme de propagation. Malgré une puissance intrinsèque élevée, sa parallélisation physique, nécessaire pour le tridimensionnel, semble compromise avec la technologie de nos jours. Il propose alors une structure de processeur plus simple qui s'articule autour d'un nombre restreint de composants. Cette architecture confère au système de reconstruction de nombreuses qualités, notamment la possibilité de parallélisation physique procurant ainsi des performances élevées. The image and volume reconstruction from projections involves numerous methodologies in terms of reconstruction techniques and acquisition geometries. The diversity of implied operators and the required computation power lead to dedicated machines. The work in the thesis first identifies a common algorithmic structure (unified) algorithm) which supports the instructions at the lowest level in the reprojection and backprojection operators. These are the basic kernels of the analytical and algebraic reconstruction technique of two and three-dimensional functions in varied acquisition geometries. Then, the thesis deals with the chosen architectural concept for the reconstruction operators and with the processor architecture, hardware implementation of the unified algorithm, based on the above mentioned concept and characterized by a pipeline parallelism. Despite its intrinsic power, its physical parallelisation, required for the three dimensional reconstruction, seems to be jeopardized according to the current technology. Then we propose a less complicated processor architecture based on a limited number of components. This architecture gives to the reconstruction system numerous qualities such as the possibility of physical parallelisation providing in this way high performances.

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Text

n18:P1001

n19:T1009

rdaw:P10219

1990

rdau:P60049

n24:1020