Microsc. Microanal. Microstruct. 7, 289-295 (1996)
DOI: 10.1051/mmm:1996124

3D Imaging Applications at the LISA Laboratory during the Last Ten Years

Michel Jourlin¹, Cédric Bertrand², Jean-Loup Coudert^{3, 1}, Freddy Darsonville¹, Philippe Gremillet⁴, Sandrine Martinez¹, Jean-Charles Pinoli^{5, 1}, Chantal Revol¹ et Frédéric Trunde<sup>1

1</sup>  Laboratoire Image, Signal et Acoustique, CNRS EP0092, École Supérieure de Chimie, Physique et Électronique de Lyon, 43 boulevard du 11 Novembre 1918, BP 2077, 69616 Villeurbanne Cedex, France
²  LOREAL, Laboratoire de Recherche Avancée, 1 avenue Eugène Schueller, 93600 Aulnay-sous-Bois, France
³  Faculté d'Odontologie de Lyon, rue Guillaume Paradin, 69372 Lyon Cedex 08, France
⁴  MISIS, 10D rue de la Productique, 42000 Saint-Étienne, France
⁵  Pechiney, Centre de Recherches, Parc Economique Centr'Alp, 38340 Voreppe, France

Abstract
This article ambitiously aims at illustrating the tremendous potentialities offered by new imaging technologies (electron microscopy, confocal microscopy and atomic force microscopy...), that give access to either volumic or surfacic informations, and the necessity to create high-level tools and models that are essential for the treatment of the information provided by the sensors, as well from a mathematical point of view (modeling, interpolation, correlation, reconstruction...) as under the computing aspect (facettisation, smoothing, visualization... but also data structures adapted to the storage and use of voluminous files, parallel architectures...). Since ten years the LISA Laboratory has focused in the field of 3D imaging on the creation, development and implementation of such theoretical and practical tools. This article briefly presents the main works on image analysis at LISA Laboratory and especially illustrates by images the main successfully addressed three dimensional imaging applications. The overviewed examples concern the biomedical domain (biological cells, hairs, jaws, epidermis) and that of materials (textiles, concretes, aluminium alloys).

Résumé
Cet article a pour ambition d'illustrer à la fois les formidables potentialités ouvertes dans l'étude tri-dimensionnelle d'objets ou de structures (matériaux, organes...) par les technologies récentes d'imagerie microscopique (électronique, optique confocale, à force atomique...) qui donnent accès à des informations tant surfaciques que volumiques, et la nécessité de créer des outils et modèles complexes indispensables pour exploiter les informations fournies par ces capteurs, tant au niveau mathématique (modélisation, interpolation, corrélation, reconstruction...), qu'informatique (facettisation, lissage, visualisation... mais aussi structures de données adaptées au stockage et à l'utilisation de fichiers volumineux, architectures parallèles...). C'est sur la création, le développement et la mise en oeuvre de ces outils théoriques et pratiques qu'ont porté les contributions originales du Laboratoire LISA depuis dix ans dans le domaine de l'imagerie 3D. Cet article a pour propos de présenter brièvement des travaux d'analyse d'image réalisés au Laboratoire LISA et surtout d'illustrer les principales réussites applicatives par des images. Les exemples présentés concernent le domaine biomédical (cellules biologiques, cheveux, machoires, épidermes in-vivo) et celui des matériaux (textiles, bétons, alliages d'aluminium).

PACS
0780 - Electron and ion microscopes and techniques.
6116D - Electron microscopy determinations of structures.
0760P - Optical microscopy.
6820 - Solid surface structure.
6116P - Scanning probe microscopy determinations of structures.
0130R - Reviews and tutorial papers: resource letters.
4230V - Image processing and restoration.
8780 - Biophysical instrumentation and techniques.
8725 - Cellular biophysics.

Key words
aluminium alloys -- atomic force microscopy -- biological techniques -- cellular biophysics -- concrete -- electron microscopy -- image reconstruction -- optical microscopy -- reviews -- surface structure -- 3D imaging -- LISA laboratory -- imaging technologies -- electron microscopy -- confocal microscopy -- atomic force microscopy -- volume information -- surface information -- modeling -- interpolation -- correlation -- reconstruction -- data structures -- image analysis -- three dimensional imaging applications -- biological cells -- hairs -- jaws -- epidermis -- textiles -- concrete -- Al alloys


© EDP Sciences 1996