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Faculté des Sciences appliquées
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Mémoire

Surface Reconstruction for Computed Tomography Volumes

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Douhard, Robin ULiège
Promoteur(s) : Geuzaine, Christophe ULiège
Date de soutenance : 30-jui-2025/1-jui-2025 • URL permanente : http://hdl.handle.net/2268.2/23375
Détails
Titre : Surface Reconstruction for Computed Tomography Volumes
Titre traduit : [fr] Extraction de surface pour volumes obtenus par tomodensitométrie
Auteur : Douhard, Robin ULiège
Date de soutenance  : 30-jui-2025/1-jui-2025
Promoteur(s) : Geuzaine, Christophe ULiège
Membre(s) du jury : Libertiaux, Vincent 
Phillips, Christophe ULiège
Béchet, Eric ULiège
Langue : Anglais
Nombre de pages : 63
Mots-clés : [en] x-ray
[en] surface extraction
[en] computed tomography
Discipline(s) : Ingénierie, informatique & technologie > Sciences informatiques
Institution(s) : Université de Liège, Liège, Belgique
Diplôme : Master : ingénieur civil en informatique, à finalité spécialisée en "computer systems security"
Faculté : Mémoires de la Faculté des Sciences appliquées

Résumé

[en] In the field of computed tomography, surface extraction from volumetric images is a fundamental capability with applications in both medical and industrial contexts. One particular application in the industrial field is metrology, the science of measurements, a discipline that imposes particularly strict accuracy requirements.

This thesis investigates surface extraction techniques, focusing on a pipeline that first estimates a rough surface and then refines it using sub-voxel methods. We evaluated several algorithms from the open-source library Visual Toolkit by comparing the extracted surfaces to a reference model and assessing whether it satisfies some reasonable metrology criterion.
These experiments were conducted on CT data acquired using both circular and helical scanning geometries to verify the hypothesis that more accurately reconstructed input data would yield more accurately extracted surfaces. While helical scans improved the quality of the extracted surface, the results were not accurate enough to satisfy the metrology criterion.

We then implemented and analyzed two sub-voxelic refinement techniques: a method based on the center of mass of the image values and a method based on the gradient of the image values. The latter showed greater potential, leading us to conduct a study of its parameters and design choices, including the method of gradient computation, interpolation methods, and the method used to estimate the orientation of the surface normal. With an optimized configuration and high quality of input data, our method produced surfaces where 60% of the points met the metrology criterion, and the mean error also remained below the specified threshold.

Although we did not manage to achieve full compliance, our results indicate promise for applications such as the detection of porosities or the ability to get a precise slice view of the object.
We also got a better understanding of the effect of our design choices and determined that future research should be focused on accurately reconstructing sharp features.


Fichier(s)

Document(s)

File
Access TFE_Robin_DOUHARD.pdf
Description:
Taille: 11.84 MB
Format: Adobe PDF

Auteur

  • Douhard, Robin ULiège Université de Liège > Master ing. civ. inf. fin. spéc. comp. syst. secur

Promoteur(s)

Membre(s) du jury

  • Libertiaux, Vincent X-Ray Imaging Solutions
  • Phillips, Christophe ULiège Université de Liège - ULiège > Dép. d'électric., électron. et informat. (Inst.Montefiore) > Dép. d'électric., électron. et informat. (Inst.Montefiore)
    ORBi Voir ses publications sur ORBi
  • Béchet, Eric ULiège Université de Liège - ULiège > Département d'aérospatiale et mécanique > Conception géométrique assistée par ordinateur
    ORBi Voir ses publications sur ORBi








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