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Contexte : Proposée dès les années 70, la caméra Compton suscite de plus en plus d'intérêt dans différents domaines, en particulier en médecine et astronomie. Elle permet de reconstruire une image 3D de l'intérieur d'un objet à partir de projections. La reconstruction d'images de diffusion Compton peut être comparée à la reconstruction d'images en tomographie par rayons X ou par émission de positons, mais avec une difficulté plus élevée du fait de la forme particulière de la fonction de projection : une valeur de cette fonction est l'intégrale sur la surface d'un cône de l'intensité du paramètre mesuré.
Le stage se déroulera en lien avec le projet Etoile de recherche en hadron thérapie. Il pourra être poursuivi par une thèse en reconstruction d’images dans le cadre du projet européen ENVISION.
Objectif : Nous avons récemment proposé une méthode de reconstruction d'images de diffusion Compton et nous avons développé un programme Matlab de validation de cette méthode. Elle a été évaluée sur des données synthétiques déterministes. L'étape suivante consiste à développer un nouveau code ( C++) qui se prêtera au traitement de données réelles. Il sera testé avec des données générées par simulation Monte Carlo. La robustesse de la méthode sera évaluée en fonction de la qualité des données.
Méthodologie : Le stage débutera par l'étude de la méthode. Le développement d'un algorithme rapide peut être envisagé. Les tests d'évaluation seront réalisés sur des données générées avec le logiciel de simulation pour la physique Geant 4.
Compétences requises :
- Traitement numérique du signal et de l’image, mathématiques appliquées
- Programmation Matlab, C++
- Intérêt pour la physique
Bibliographie : V. Maxim, M. Frandes, and R. Prost. “Analytical inversion of the Compton Transform using the full set of available projections”. Inverse Problems, (9):(1-31), 2009 http://stacks.iop.org/0266-5611/25/095001