Tomografia jest techniką obrazowania , powszechnie stosowany w obrazowaniu medycznym , jak również geofizycznych w astrofizyki i materiałów mechaniki . Technika ta umożliwia rekonstrukcję objętości obiektu z serii pomiarów wykonanych spoza tego obiektu.
Tomografia (gr. rdzeń tomê , przekrój , a więc reprezentacja w przekrojach) to technika polegająca na rekonstrukcji objętości obiektu (ciała ludzkiego w przypadku obrazowania medycznego, budowy geologicznej w przypadku geofizyki ) z szeregu pomiary wywiezione poza obiekt. Pomiary te można wykonać na samej powierzchni lub na odległość. Efektem jest odtworzenie pewnych właściwości wnętrza obiektu, w zależności od rodzaju informacji dostarczanej przez czujniki (wychwytywanie cząstki, ciśnienie dźwięku, tłumienie wiązki światła, różnica prędkości lub polaryzacja fali sejsmicznej) . ...). MRI , na przykład, dostarczenia danych anatomicznych, ale podobna do tego, co można by uzyskać przez odcięcie z przedmiotu cienko i fotografuje te płytki są rzeczywiście mapowania powodu relaksacji (powrót do stanu równowagi) różnicowy obrotów na atomie z wodorem w woda - główny składnik tkanek organicznych.
Tomografię, z matematycznego punktu widzenia, można podzielić na dwa etapy. Przede wszystkim wymaga opracowania modelu bezpośredniego , wystarczająco wiernie opisującego mierzone zjawiska fizyczne. Następnie wyznaczamy problem odwrotny związany z modelem bezpośrednim lub rekonstrukcją służącą do znalezienia rozkładu trójwymiarowego na podstawie modelu bezpośredniego. Prostym przykładem może być pochodna magicznego kwadratu , gdzie w kwadracie są trzy rzędy po trzy cyfry, pod warunkiem, że cyfry od 1 do 9 pojawią się tylko raz. Model bezpośredni polegałby na obliczeniu sumy każdego wiersza i każdej kolumny już wypełnionego kwadratu. Model odwrotny polega, znając sumy, na wypełnieniu kwadratu.
Algorytmy rekonstrukcji mogą być bardzo zróżnicowane, ale często dzieli się je na dwie kategorie:
Tomografia znajduje zastosowanie w medycynie, naukach o Ziemi, termice ...
Tomografia może być wykorzystywana w wielu dziedzinach. W dziedzinie zdrowia, obrazowania medycznego , czy biologii. W mikroskopii tomografia pozwala na przykład lepiej zrozumieć, jak działa „silnik biologiczny” wici , który umożliwia ruchliwym bakteriom szybkie poruszanie się w płynach lub lepkich płynach (tak jest w przypadku bakterii spiralnych krętków ). Ponadto, P r Rubén Fernández-Busnadiego i jego zespół byli w stanie zrekonstruować model synapsy w pracy, wszystko w 3D .
Poza dziedziną zdrowia tomografia znajduje zastosowanie w paleontologii i archeologii . Stosowany do paleoantropologii , tomografię komputerową pozwala badać wewnętrznych struktur kopalnych hominidami i skompensować zmiany poddany podczas fosylizacji ( Yunxian Homo erectus kopalnego w Chinach).
Wreszcie technika ta jest również wykorzystywana w geofizyce, poszukiwaniach ropy naftowej, fizyce i materiałoznawstwie, a także do kontroli produkcji części i kontroli bagażu.
Główne techniki tomograficzne to: