Appel Choose France
L’appel Choose France est ouvert jusqu’au 31 mars. C’est une belle opportunité pour attirer en France des talents...
Annonce
Réseaux convolutifs pour la microscopie par ptychographie de Fourier
15 December 2023
Catégorie : Stagiaire
Le stage d’une durée de 6 mois sera encadré par Patrick Horain (https://horain.wp.imtbs-tsp.eu) au laboratoire SAMOVAR de l'Institut Polytecnique de Paris. Il se déroulera dans les locaux de Télécom SudParis à Evry (à 25 km de Paris par le RER D).
Des renseignements peuvent être demandés à Patrick.Horain@Telecom-SudParis.eu. Le dossier de candidature, avec un CV et si possible les relevés de notes en Master, sera envoyé à la même adresse.
La microscopie par ptychographie de Fourier (FPM) permet de reconstruire de grands champs en haute résolution, en intensité et en différence de phase à partir de multiples acquisitions basse résolution sous des éclairages d’incidences contrôlées. Les approches classiques de reconstruction en FPM [1] [2] requièrent la connaissance précise des paramètres physiques du système d’acquisition, en particulier les directions d’éclairage. La formation des images de l’objet par FPM peut être modélisée par un réseau neuronal convolutif qui apprend et reconstruit l’image complexe de l’objet en minimisant l’écart entre les acquisitions simulées et réalisées. Ceci permet de bénéficier de la puissance des environnements de calcul tensoriel [3].
Nous avons développé un tel prototype d’acquisition et de reconstruction FPM. Nos résultats indiquent qu’il est possible de simplifier l’étalonnage du système en estimant certains paramètres physiques pendant la reconstruction de l’objet complexe [4] [5], réalisant ainsi un auto-étalonnage du système d’éclairement à partir des acquisitions [6].
Ce stage poursuivra le travail sur l’auto-étalonnage de la FPM, en particulier l’estimation de la géométrie et de l’intensité de chaque LED. On évaluera l’impact sur la qualité des images reconstruites, en particulier en phase, et sur la détection d’objets d’intérêt, par exemple le parasite du paludisme [7].
Références
[1] G. Zheng, R. Horstmeyer, C. Yang (2013). Wide-field, high-resolution Fourier ptychographic microscopy. Nature photonics, 7(9), 739-745. [doi:10.1038/nphoton.2013.187]
[2] G. Zheng et al., Fourier Ptychography, https://smartimaging.uconn.edu/fourier-ptychtography.
[3] S. Jiang, K. Guo, J. Liao, G. Zheng (2018). "Solving Fourier ptychographic imaging problems via neural network modeling and TensorFlow," Biomed. Opt. Express 9, 3306-3319. [doi:10.1364/BOE.9.003306].
[4] J. do Nascimento Damurie da Silva (2020), Réseaux convolutifs pour l’analyse d’image en microscopie par ptychographie de Fourier et application à la malaria, Rapport de stage de fin d’études, Master TRIED encadré par P. Horain, Université Paris-Saclay et IP Paris.
[5] J. do Nascimento Damurie da Silva, P. Horain (2021), Neural networks for Fourier Pytchography Microscopy and application to malaria, poster at JDSE 2021.
[6] J. Zhang, X. Tao, L. Yang, R. Wu, P. Sun, C. Wang, and Z. Zheng (2020). "Forward imaging neural network with correction of positional misalignment for Fourier ptychographic microscopy," Opt. Express 28, 23164-23175. [doi:10.1364/OE.398951 ].
[7] P. A. Pattanaik, Z. Wang, P. Horain (2019). Deep CNN Based Framework for Malaria Diagnosis, Proceedings of the Irish Machine Vision and Image Processing conference (IMVIP 2019), Dublin, Ireland, pp. 80-83. [hal-02280412].