Microscopies ptychographique de Fourier et de polarisation : modèles, méthodes, comparaison

Fourier ptychographic microscopy and polarisation microscopy : models, methods, comparison

• Auteur / Autrice : Anastasiia Bozhok
• Direction : Christian Heinrich, Jihad Zallat
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Signal, image, automatique, robotique
• Date : Soutenance le 15/12/2020
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg ; 1997-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (Strasbourg ; 2013-....)
• Jury : Président / Présidente : Christian Daul
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Yoshitate Takakura, Jean Dellinger, Angelo Pierangelo
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Christian Daul, Vincent Devlaminck

Mots clés

Mots clés contrôlés

Imagerie médicale

Polarimétrie

Fourier, Optique de

Microscopie

Mots clés libres

Ptychographie de Fourier

Microscopie polarimétrique

Phase quantitative

Fourier ptychography

Polarimetric microscopy

Quantitative phase

Résumé

Un système de microscopie offrant un bon compromis entre le coût de fabrication et la quantité d'informations recueillies est d'un grand intérêt pour un domaine de l'imagerie biomédicale. Le but de cette thèse est de proposer un tel instrument de mesure et de développer des méthodes de traitement de données correspondantes. Pour atteindre ce but, nous avons d'abord réalisé un microscope ptychographique de Fourier. Cette technique repose essentiellement sur le traitement numérique. L'un de ses principaux avantages est la capacité d'obtenir une image ayant à la fois un large champ de vue et une haute résolution spatiale. Ensuite, nous avons confronté le microscope construit avec un microscope polarimétrique de Mueller. Cette étape a permis de compléter les informations de phase et d'intensité (issues de la ptychographie) avec les informations de polarisation.

A microscopy system offering a good compromise between the manufacturing cost and the amount of information retrieved is of great interest for a field of biomedical imaging. The aim of this thesis is to propose such a measuring instrument and to develop corresponding data processing methods. To reach this goal, we first realized a Fourier ptychographic microscope. This technique relies mainly on digital processing. One of its main advantages is the ability to obtain an image with both a wide field of view and high spatial resolution. Next, we compared the microscope built with a polarimetric Mueller matrix microscope. This step allowed us to complete the phase and intensity information (obtained by the ptychography) with the polarisation information.