Réunion

"Imagerie structurelle 3D de tissus riches en collagène par microscopie SHG polarimétrique" par Marie-Claire Schanne-Klein (LOB, CNRS, Ecole Polytechnique, Inserm, Institut Polytechnique de Paris)

La microscopie par génération de second harmonique (SHG) permet d’imager le collagène fibrillaire, protéine structurelle essentielle chez les mammifères, sans aucun marquage et avec une sensibilité inégalée. Mais ce signal SHG reste compliqué à interpréter du fait de sa nature cohérente et de l’hétérogénéité du collagène dans les tissus. Il est donc nécessaire de développer des approches polarimétriques pour caractériser plus précisément l'organisation 3D du collagène. Ces mesures SHG basées sur des polarisations linéaires ou circulaires permettent de déterminer l’orientation des fibrilles de collagène à l'intérieur et à l'extérieur du plan d'imagerie et leur degré de désordre dans le volume focal (échelle submicronique) et dans le champ de vision (échelle millimétrique). Ceci est particulièrement pertinent d'un point de vue biomédical car la plupart des pathologies induisent un remodelage du collagène qui se traduit par un accroissement du désordre. Ces approches polarimétriques permettent aussi de discriminer entre différentes protéines émettant de la SHG.

"Impact des techniques neuronales pour la microscopie computationnelle" par Bernadette Dorizzi (SAMOVAR, Télécom SudParis, Institut Polytechnique de Paris)

Cet exposé s'attachera à décrire l'intérêt des techniques de réseaux de neurones pour la microscopie computationnelle. Nous illustrerons notre propos dans le cas de la FPM (Microscopie Ptychographique de Fourier) où nous détaillerons plusieurs aspects. Notamment, nous avons pu quantifier l'apport de la phase en plus de l'intensité pour l'analyse de frottis sanguins colorés. La reconstruction pour un nombre réduit de LEDs a été aussi possible grâce à un modèle de réseaux de neurones physics-informed profitant à la fois des capacités d'optimisation et d'apprentissage de ces approches.

"Acquisition interférométrique compressive : de l'imagerie sans lentille au beamforming aléatoire en radioastronomie" par Laurent Jacques (ISPGroup, ICTEAM/INMA, UCLouvain)

Dans cette présentation, nous étudierons les propriétés d'un modèle d'acquisition d'image spécifique rencontré dans deux applications d'imagerie compressive distinctes : l'imagerie sans lentille à pixel unique avec fibre optique multicœur (MCF-LI) pour l'imagerie biologique, et la radio-interférométrique par beamforming aléatoire (RB-RI) en radioastronomie. Ce modèle commun est basé sur la collection de projections aléatoires de rang unité (ROP) d'une « matrice interférométrique » codant un échantillonnage partiel de Fourier d'une image d'intérêt. Pour la MCF-LI, la projection de cette matrice est assurée par des modèles d'illumination cohérents aléatoires programmés, tandis que pour la RB-RI, elle est fournie par le beamforming des antennes, une technique courante de déphasage de leurs signaux généralement utilisée pour se concentrer sur une région du ciel. Dans les deux scénarios, nous montrerons théoriquement et expérimentalement que, sous certaines conditions, l'image d'intérêt peut être estimée avec précision à partir d'un nombre de projections qui évolue linéairement (à des facteurs logarithmiques près) avec la complexité de l'image, c'est-à-dire son niveau de parcimonie.

Ce travail est réalisé en collaboration avec O. Leblanc, M. Hofer , S. Sivankutty, H. Rigneault, T. Chu et Y. Wiaux.