Imagerie rétinienne in vivo plein champ : vers une restauration tridimensionnelle

In vivo flood illumination retinal imaging : towards a three-dimensional restoration

• Auteur / Autrice : Leonardo Blanco
• Direction : François Hammer
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : [Astronomie et astrophysique]
• Date : Soutenance en 2013
• Etablissement(s) : Paris 7

Mots clés

Mots clés contrôlés

Holographie

Spectroscopie -- Déconvolution

Traitement d'images -- Techniques numériques

Résumé

Les images plein champ de rétine in vivo présentent en général un mauvais contraste et une résolution dégradée en raison de la contribution des plans défocalisés à l'image finale et sont de ce fait difficilement interprétables par les ophtalmologistes. Je propose dans cette thèse des méthodes numériques permettant de restaurer le contraste et la résolution des images in vivo plein champ. La première méthode développée est uni méthode de recalage subpixellique d'images affectées d'une illumination inhomogène. J'ai ensuite développé un modèle de formation d'image permettant de traiter le cas d'une image 2D d'un objet 3D ainsi qu'une méthode de déconvolution myope marginale adaptée à ce problème. J'ai vérifié en pratique les performances de cette méthode et je l'ai appliquée à des données expérimentales de rétine humaine provenant de deux instruments différents ainsi qu'à des images de microscopie non linéaire. Enfin, j'ai proposé une modification des imageurs plein champ, fondée sur l'holographie conoscopique, permettant d'améliorer la résolution axiale des images de rétine après déconvolution. J'ai quantifié, sur simulations, le gain apporté par l'holographie conoscopique et je présente des résultats expérimentaux préliminaires.

In vivo flood illumination retinal images are usually low contrasted and their resolution is decreased because of the contribution to the final image, of the defocused planes. It is therefore difficult for the ophthalmologists to interpret such images. I propose, in this theses, numerical methods for improving contrast and résolution of in vivo flood illumination retinal images. The first method I developped is a subpixel registration algorithm fo images with an inhomogeneous illumination. Later, I developed an imaging model allowing us to deal with the problem of having only 2D images of a 3D object and a marginal blind deconvolution method adapted to this problem. I verified, in practice, the accuracy of the method and applied it to experimental retinal images from two different flood illumination instruments. Finally, I proposed a modification of flood illumination imagers, based on conoscopic holography, improving the axial resolution, alter deconvolution, of retinal images. I quantified, on simulated data, the improvement permitted by conoscopic holography and I present preliminary experimental results.