Journées Imagerie Optique Non Conventionnelle - 11 ème édition

Nous vous rappelons que, afin de garantir l'accès de tous les inscrits aux salles de réunion, l'inscription aux réunions est gratuite mais obligatoire.

Inscriptions closes à cette réunion.

Inscriptions

35 personnes membres du GdR ISIS, et 81 personnes non membres du GdR, sont inscrits à cette réunion.
Capacité de la salle : 150 personnes.

Annonce

Rappel : Derniers jours pour s'inscrire avant le 14 Mars.

Ces dernières années, le domaine de l'imagerie optique a connu des progrès conceptuels et technologiques importants, en rupture avec les approches « conventionnelles » de conception des systèmes. Parmi ces aboutissements remarquables figurent les avancées en imagerie super-résolue, imagerie 3D, imagerie quantitative, ou encore en détection comprimée (compressive sensing). Ces progrès sont rendus possibles par la miniaturisation et la démocratisation des capacités de calcul information, mais surtout grâce à l'interaction toujours plus grande entre la conception optique, le traitement du signal et des images, et le développement de nouvelles technologies de capteurs.

À l'interface de ces thématiques, les « Journées Imagerie Optique Non-Conventionnelle » (JIONC) visent depuis plus de 10 ans à réunir les acteurs nationaux (chercheurs et ingénieurs) de ces différents domaines, afin d'échanger sur les plus récents développements de systèmes ou de traitements pour l'imagerie « non-conventionnelle » et d'évaluer leurs applications potentielles.

Cette année, nous accueillerons deux présentations invitées données par :

• Sandrine Leveque-Fort (Institut des Sciences Moléculaires d'Orsay, CNRS, Université Paris-Sud) sur les microscopies super-résolues et super-critiques.
• Jean-Christophe Olivo-Marin (Unité d'Analyse d'Images Biologiques, Institut Pasteur, Paris) sur la bio-imagerie du point de vue du traitement du signal.

Nous vous rappelons que, afin de garantir l'accès de tous les inscrits à l'amphithéâtre, l'inscription aux réunions est gratuite mais obligatoire sur le site du GDR ISIS:

http://www.gdr-isis.fr/index.php?page=reunion&idreunion=295

Suite au renforcement des mesures de sécurité, l'accès à l'ESPCI sera strictement réservé aux personnes inscrites au préalable sur le site du GDR ISIS avant le 14 Mars.

Merci par ailleurs de limiter vos bagages au maximum pour faciliter l'accès

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Programme

Durée pour chaque contribution orale : 15 min + 5 min de questions

Mercredi 16 mars

9h45-10H00 : ACCUEIL - INTRODUCTION

10H00-10H50 : CONFERENCE INVITEE

« Mathematical microscopy »
Jean-Christophe Olivo-Marin
Institut Pasteur, CNRS URA 3691, Paris
--> Résumé en fin de programme

10H50-12H10 : RECONSTRUCTION
« Sparse deconvolution of high-density images in wide-field super-resolution microscopy »
Siewert Hugelier¹, Johan J. de Rooi², Michel Sliwa¹, Peter Dedecker³, Paul H. C. Eilers², Cyril Ruckebusch¹
(1) Université de Lille, LASIR CNRS UMR 8516, Lille
(2) Erasmus MC, Department of Biostatistics, Rotterdam, the Netherlands
(3) Department of Chemistry, KU Leuven, Belgium

« Super-resolution capacity of imagers using random illuminations »
Simon Labouesse¹, Marc Allain¹, Jérôme Idier², Sébastien Bourguignon², Penghuan Liu², Anne Sentenac¹
(1) Aix-Marseille Université, CNRS, Centrale Marseille, Institut Fresnel UMR 7249, Marseille
(2) L'UNAM Université, École Centrale de Nantes, CNRS, IRCCyN, UMR 6597, Nantes

« Reconstruction d'intensité dans une expérience de diffraction de particule unique : une approche par géométrie sphérique. »
Julien Flamant^1,3, Nicolas Le Bihan^2,3, Andrew V. Martin³, Jonathan H. Manton³
(1) Univ. Lille, CNRS, Centrale Lille, UMR 9189 - CRIStAL, Lille
(2) CNRS, GIPSA-Lab, St Martin d'Heres
(3) The University of Melbourne, Melbourne, Australia

« Acquisition adaptative pour single-pixel caméra : comparaison avec l?acquisition comprimée »
Florian Rousset^1,2, Nicolas Ducros¹, Andrea Farina², Cosimo D'Andrea_², Françoise Peyrin¹
(1) CREATIS, Université de Lyon, CNRS UMR5220, Inserm U1206, INSA Lyon - Villeurbanne
(2) Politecnico di Milano, Dipartimento di Fisica - Milan, Italie

12H10-14H00 : DEJEUNER

14H00-14H30 : FOCUS (25 min + 5 min de questions)

« Ressources quantiques et traitement numérique des images »
François Chapeau-Blondeau, Étienne Belin
Laboratoire Angevin de Recherche en Ingénierie des Systèmes (LARIS), Université d?Angers, Angers

14H30-15H10 : MICROSCOPIE SANS LENTILLE

« Microscopie sans lentille RGB : reconstruction par approche problèmes inverses »
Nicolas Verrier^1,2, Corinne Fournier¹, Frédéric Jolivet¹, Loïc Denis¹
(1) Université Jean Monnet de Saint-Etienne, CNRS UMR5516, Laboratoire Hubert Curien, Saint-Etienne
(2) Université de Lyon, Observatoire de Lyon, CNRS, UMR 5574, Centre de Recherche Astrophysique de Lyon, St-Genis Laval

« Imagerie sans lentille de lames de tissus colorés et transparents »
Sophie Morel¹, Lionel Hervé1, Thomas Bordy¹, Olivier Cioni¹, Antoine Delon², Catherine Fromentin³, Jean- Marc Dinten¹, Cédric Allier¹
(1) Univ. Grenoble Alpes, CEA, LETI, MINATEC Campus, Technologies for Healthcare and Biology division, Grenoble
(2) Univ. Grenoble Alpes, LIPhy, CNRS, Grenoble
(3) Laboratoire d?Anatomocytopathologie, Centre Hospitalier Dr. Schaffner, Lens

15H10-15H30 : PAUSE CAFE - Salle Champetier, ESPCI


15H30-17H10 : IMAGERIES POLARIMETRIQUES

« Étude polarimétrique de champs de speckle : caractérisation des matériaux via leur pouvoir de décorrélation »
Xavier Orlik, Jan Dupont
ONERA, Theoretical and Applied Optics Department, Toulouse

« Méthode différentielle à deux longueurs d'ondes pour la réalisation d'images polarimétriques de Mueller à travers une fibre optique endoscopique »
Jérémy Vizet^1,2, Sandeep Manhas^1,2, Jacqueline Tran¹, Pierre Validire³, Abdelali Benali³, Enric Garcia-Caurel¹, Angelo Pierangelo¹, Antonello de Martino^?, Dominique Pagnoux²
(1) LPICM, CNRS, Ecole Polytechnique, Université Paris Saclay, Palaiseau
(2) Université de Limoges, CNRS, XLIM UMR 7252, Limoges
(3) Institut Mutualiste Montsouris, département d'anatomopathologie, Paris

« Imagerie polarimétrique active infrarouge pour des applications de détection/décamouflage »
Nicolas Vannier¹, Corentin Plassart1, Matthieu Boffety¹, François Goudail¹, Patrick Feneyrou², Luc Leviandier², Frédéric Galland³, Nicolas Bertaux³
(1) Laboratoire Charles Fabry, UMR 8501, Institut d'Optique, CNRS, Université Paris Sud 11, Palaiseau
(2) Thales Research and Technology, Palaiseau
(3) Aix-Marseille Université, CNRS, Centrale Marseille, Institut Fresnel UMR 7249, Marseille

« Mesure polarimétrique par brisure d'orthogonalité à travers une fibre multimode »
François Parnet, Julien Fade, Mehdi Alouini
Institut de Physique de Rennes, Université de Rennes 1, CNRS, Rennes

« Diagnostic précoce de l'érosion dentaire par champ de speckle polarisé »
Christelle Abou Nader^1,2, Fabrice Pellen¹, Philippe Elies³, Bernard Le Jeune¹, Guy Le Brun¹, Marie Abboud²
(1) Université de Bretagne Occidentale, UEB, EA 938 Laboratoire de Spectrométrie et Optique Laser, IBSAM, Brest
(2) Université Saint Joseph, Département de Physique, Faculté des Sciences, UR TVA, Beirut, Liban
(3) Université de Bretagne Occidentale, UEB, Service PIMM, Brest


17H10-19H00 : SESSION POSTERS - Salle Champetier, ESPCI
Cf. Liste des posters en fin de programme

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Jeudi 17 mars


9H00-9H50 : CONFERENCE INVITEE

« Émission supercritique pour la super-résolution axiale »
Sandrine Leveque-Fort
Institut des Sciences Moléculaires d'Orsay (ISMO), CNRS, Univ. Paris-Sud, Université Paris-Saclay, Orsay
--> Résumé en fin de programme


9H50-10H30 : SUPER-RESOLUTION

« Structured illumination microscopy for micro-structured metallic surfaces »
A. Aguilar¹, A. Davila³, N. Faure¹, C. Mauclair²
(1) Université Jean Monnet de Saint-Etienne, CNRS UMR5516, Laboratoire Hubert Curien, Saint-Etienne
(2) GIE Manutech-USD, St-Etienne
(3) Centro de Investigaciones en Optica, Leon, Mexico

« Microscopie tomographique diffractive multivue à résolution isotrope »
B. Simon, J. Bailleul, M. Debailleul, O. Haeberlé
Laboratoire MIPS, Université de Haute Alsace, IUT Mulhouse, Mulhouse

10H30-11H00 : PAUSE CAFE - Salle Champetier, ESPCI


11H00-12H00 : CRITERES D'OPTIMISATION & DE PERFORMANCE

« Theoretical derivation of optimal operating frequencies for imaging through turbid media using intensity modulated light »
Swapnesh Panigrahi¹, Julien Fade¹, Hema Ramachandran², Mehdi Alouini¹
(1) Institut de Physique de Rennes, CNRS, Université de Rennes 1, Rennes
(2) Raman Research Institute, Sadashivanagar, Bangalore, India

« Conception conjointe de l'optique et du traitement d'images appliquée à l'athermalisation d'un objectif infrarouge »
Marie-Anne Burcklen¹, Frédéric Diaz¹, Joël Rollin¹, Mane-Si Laure Lee², Brigitte Loiseaux², Hervé Sauer³, François Goudail³
(1) Thales Angénieux, Saint-Héand
(2) Thales Research & Technology France, Palaiseau
(3) Laboratoire Charles Fabry, Institut d'Optique, CNRS, Université Paris Sud 11, Palaiseau

« Analyse de la précision de l'estimation de la hauteur des arbres en Compact PolInSAR avec un modèle simple d'interaction onde-végétation »
Valentine Wasik¹, Philippe Réfrégier¹, Antoine Roueff¹, Pascale C. Dubois-Fernandez²
(1) Aix-Marseille Université, CNRS, Centrale Marseille, Institut Fresnel, UMR 7249, Marseille
(2) Département d'Electromagnétisme et Radar, ONERA, Salon-de-Provence


12H10-14H00 : DÉJEUNER

14H00-14H30 : FOCUS (25 min + 5 min de questions)

« Flux transfer model for designing visual effects by printing »
Mathieu Hébert, Serge Mazauric, Thierry Fournel
Université Jean Monnet de Saint-Etienne, CNRS UMR5516, Laboratoire Hubert Curien, Saint-Etienne


14H30-15H10 : IMAGERIE EN MILIEUX DIFFUSANTS (1)

« Quantification en tomographie optique diffuse résolue en temps »
Judy Zouaoui¹, Lionel Hervé¹, Laura Di Sieno², Alberto Dalla Mora², Andrea Farina², Antonio Pifferi², Jacques Derouard³, Jean-Marc Dinten¹
(1) Univ. Grenoble Alpes, F-38000 Grenoble, CEA, LETI, MINATEC Campus, F-38054 Grenoble
(2) Politecnico di Milano, Dipartimento di Fisica, Piazza Leonardo da Vinci 32, Milano I-20133, Italy
(3) Univ. Grenoble Alpes, LIPhy, F-38000 Grenoble

« Approche matricielle de la propagation des ondes en milieux complexes : application à l'imagerie à travers des milieux diffusants »
Amaury Badon, Geoffroy Lerosey, Albert Claude Boccara, Mathias Fink, Alexandre Aubry
Institut Langevin, ESPCI ParisTech, PSL Research University, CNRS UMR 7587, Paris

15H10-15H25 : PAUSE


15H25-16H25 : IMAGERIE EN MILIEUX DIFFUSANTS (2)

« Contrôle cohérent spatiotemporel de la lumière dans les milieux multi-diffusants »
M. Mounaix¹, D. Andreoli^1,2, H. Defienne¹, G. Volpe¹, O. Katz^1,2, S. Gresillon², S. Gigan¹
(1) Laboratoire Kastler Brossel, ENS-PSL Research University, CNRS, Paris
(2) ESPCI ParisTech, PSL Research University, CNRS, Institut Langevin, Paris

« Tomographie optique cohérente plein champ à haute résolution en éclairage par diode électroluminescente »
Jonas Ogien, Arnaud Dubois
Laboratoire Charles Fabry, CNRS UMR 8501, Institut d'Optique Graduate School, Univ. Paris-Sud, Palaiseau

« Imagerie acousto-optique ultrarapide par ondes planes ultrasonores »
Clément Dupuy¹, Jean-Baptiste Laudereau¹, Alexander Grabar², Mickaël Tanter¹, Jean-Luc Gennisson¹, François Ramaz¹
(1) Institut Langevin - Ondes et Images, CNRS UMR 7587, ESPCI ParisTech, PSL Research University, UPMC, Paris
(2) Uzhgorod National University, Institute of Solid State Physics and Chemistry, Uzhgorod, Ukraine

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LISTE DES POSTERS

01 - « Imagerie conjointe RGBS couleur et speckle pour la caractérisation de semences végétales »
Étienne Belin¹, David Rousseau², Julio Rojas-Varela¹, François Chapeau-Blondeau¹
(1) Laboratoire Angevin de Recherche en Ingénierie des Systèmes (LARIS), Université d'Angers, Angers
(2) Université de Lyon, CREATIS, CNRS UMR5220, INSERM U1206, Université Lyon 1, INSA-Lyon, Villeurbanne

02 - « Méthode semi-quadratique et multiplicateurs de Lagrange pour l'imagerie RADAR »
Thomas Benoudiba-Campanini^1,2, Pierre Minvielle¹, Jean-François Giovannelli²
(1) CEA, DAM, CESTA, Le Barp
(2) Univ. Bordeaux, IMS, UMR 5218, Talence

03 - « Lensfree diffractive tomography for the imaging of 3D cell cultures »
A. Berdeu^1,2, F. Momey^1,2, T. Bordy^1,2, J-M. Dinten^1,2, F. Kermarrex Marcel^1,3,4, N. Picollet-D'hahan^1,3,4, X. Gidrol^1,3,4, C. Allier^1,2
(1) Univ. Grenoble Alpes, Grenoble
(2) CEA, LETI, MINATEC Campus, Grenoble
(3) CEA, iRTSV-Biologie Grande Echelle, Grenoble
(4) INSERM, U1038, Grenoble

04 - « Contrôle de front d'onde ultra-rapide pour focaliser dans des milieux biologiques »
Baptiste Blochet^1,2, David Martina¹, Laurent Bourdieu², Sylvain Gigan¹
(1) Laboratoire Kastler Brossel, ENS-PSL Research University, CNRS, UMPC-Sorbonne universités, Collège de France, 24 rue Lhomond, 75005 Paris
(2) ENS-PSL Research University, Institut de Biologie de l'ENS, Inserm, CNRS, Paris

05 - « Surveillance du conducteur et de l'habitacle du véhicule par imageur thermique »
Samuel Bole^1,2, Christophe Lavergne¹, Corinne Fournier², Guillaume Druart³, Thierry Lépine²
(1) Renault, Technocentre, Guyancourt
(2) Université Jean Monnet de Saint-Etienne, CNRS UMR5516, Laboratoire Hubert Curien, Saint-Etienne
(4) ONERA, Palaiseau

06 - « The image processing in the context of STED microscopy »
Iván Coto Hernández¹, Marco Castello², Luca Lanzano², Alberto Diaspro², Guillaume Dupuis³, Sandrine Leveque-Fort¹, Giuseppe Vicidomini²
(1) Institut des Sciences Moléculaires d?Orsay (ISMO), CNRS, Univ. Paris-Sud, Université Paris-Saclay, Orsay
(2) Istituto Italiano di Tecnologia, Genoa, Italy
(3) Université Paris-Sud, Centre de Photonique BioMédicale (CPBM), Fédération LUMAT, CNRS FR 2764, Orsay

07 - « Imagerie cohérente de biospeckle appliquée à l?étude de l?ischémie cérébrale chez le petit animal »
Henri De Maissin, Elisa Cuccione, Denis Bujoreanu, Carole Frindel, Tae-Hee Cho, Fabien Chauveau, David Rousseau
Université de Lyon, CREATIS, CNRS UMR5220, INSERM U1206, Université Lyon 1, INSA-Lyon, Villeurbanne

08 - « Modélisation de speckles polarisés : simulation de champs diffusés par les matériaux via leurs valeurs de décorrélation partielle »
Jan Dupont, Xavier Orlik
ONERA, Theoretical and Applied Optics Department, Toulouse

09 - « Imagerie acousto-optique et reconstruction en milieu fortement diffusant : vers une imagerie quantitative »
Clément Dupuy^1,3, Samuel Powell², Terence Leung³, François Ramaz¹
(1) Institut Langevin, Ondes et Images, ESPCI Paris, PSL Research University, CNRS UMR 7587, INSERM
U979, Université Paris VI - Pierre et Marie Curie
(2) Department of Computer Science, University College London, London, UK
(3) Department of Medical Physics and Biomedical Engineering, University College London, London, UK

10 - « Estimation de la profondeur d'une scène par une approche Depth From Focus »
Simon Emberger^1,2, Laurent. Alacoque¹, Antoine Dupret¹, Jean Louis De Bougrenet De La Tocnaye²
(1) CEA 1, 17 Avenue des Martyrs, 38 054 Grenoble
(2) Dpt opt Télécom Bretagne, Plouzané

11 - « Experimental and numerical characterization of the non-linear excitation of a new customized double-clad photonic crystal fiber and gradient index lens »
Ali Ibrahim¹, Fanny Poulon¹, Remi Habert³, Alexandre Kudlinski³, Darine Abihaidar^1,2
(1) IMNC Laboratory, UMR 8165-CNRS, Orsay
(2) University of Paris 7-Paris Diderot, Paris
(3) Univ. Lille, CNRS, UMR 8523 - PhLAM - Physique des Lasers Atomes et Molécules, Lille

12 - « Reconstruction holographique super-résolue par approches inverses alternées »
Frédéric Jolivet¹, Nicolas Verrier^1,2, Corinne Fournier¹, Loïc Denis¹, Eric Thiébaut², Thierry Fournel¹
(1) Université Jean Monnet de Saint-Etienne, CNRS UMR5516, Laboratoire Hubert Curien, Saint-Etienne
(2) Université de Lyon, Observatoire de Lyon, CNRS UMR 5574, Centre de Recherche Astrophysique de Lyon, St-Genis Laval

13 - « Amélioration des performances en Full-Field OCT par traitement d'images pour la caractérisation d'un film de polymère »
Paul Montgomery, Audrey Leong-Hoï, Rémy Claveau, Fabien Salzenstein
Laboratoire des Sciences de l'Ingénieur, de l'Informatique et de l'Imagerie (ICube), UDS-CNRS, UMR 7357, Strasbourg

14 - « Structured illumination microscopy and wide field sensorless adaptive optics approach for in vivo Drosophila brain imaging »
Mélanie Pedrazzani¹, Vincent Loriette², Alexandra Fragola², Daniele Nutarelli¹, Thomas Préat³, François Treussart¹
(1) Laboratoire Aimé Cotton, CNRS, Université Paris-Sud 11, ENS Cachan, Campus d'Orsay, Orsay
(2) LPEM UMR8213, ESPCI CNRS UPMC, Paris
(3) GDSM, Laboratoire de Neurobiologie, UMR7637, ESPCI, Paris

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RÉSUMÉS DES CONFÉRENCES INVITÉES

Jean-Christophe OLIVO-MARIN
« Mathematical microscopy »
Institut Pasteur, CNRS URA 3691, 75015 ? Paris, France

Important improvements and breakthroughs in microscopy acquisition methods can be achieved by incorporating innovative signal/image processing ingredients directly into the acquisition and/or reconstruction protocols, and by developing the new paradigm of mathematical microscopy. We will present recent work on Structured Illumination Microscopy (SIM) that is based on a Bayesian inverse problem formulation approach that enables the computation of one high-resolution image from a reduced number of low-resolution images and has no specific constraints on the modulation pattern. We will demonstrate the efficiency of this approach through numerical evaluations on simulated data and examples on real microscopy data. Then we will show how compressive sensing can be used as a denoising tool in bioimaging. Multiple reconstructions at low sampling rates are combined to generate high quality denoised images using total-variation sparsity constraints. The validity of the proposed method will be first illustrated on synthetic images with known ground truth and then applied to real biological images.
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Sandrine LEVEQUE-FORT
« Émission supercritique pour la super-résolution axiale »
Institut des Sciences Moléculaires d'Orsay (ISMO), CNRS, Univ. Paris-Sud, Université Paris-Saclay, Orsay

Ces quinze dernières années, la microscopie de fluorescence a connu une véritable révolution grâce aux différentes stratégies permettant de dépasser la limite de diffraction. L'amélioration de la résolution suivant l'axe optique reste cependant un défi majeur. Nous travaillons tout particulièrement à l'amélioration de cette résolution axiale afin de tendre vers un nanoscope permettant d'obtenir une cartographie moléculaire avec une résolution isotrope. En particulier, nous exploitons les propriétés d'émission des fluorophores à proximité de l'Interface lamelle de verre-échantillon biologique, où le champ évanescent des fluorophores peut devenir propagatif. On observe ainsi une émission de fluorescence suivant des angles supérieurs à l'angle critique (Supercritical Angle Fluorescence : SAF). L'émission SAF est donc uniquement associée aux émetteurs situés au voisinage immédiat de l'interface et représente jusqu'à 50% de la fluorescence collectée par la caméra. Comme l'émission SAF décroit de façon exponentielle avec l'éloignement du fluorophore par rapport à l'interface, il est directement possible d'en déduire de façon absolue la position axiale du fluorophore avec une précision nanométrique. Nous présenterons plusieurs implémentations (wide-field, STED, dSTORM) permettant de tirer parti de l'émission SAF ainsi que différentes applications biologiques associées.

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Organisateurs

• Corinne Fournier, Laboratoire Hubert Curien
• Julien Fade, Institut de Physique de Rennes
• Matthieu Boffety, Institut d'optique

Comité de programme

• Brasselet Sophie, Institut Fresnel
• Champagnat Frédéric, Onera DTIM
• Devlaminck Vincent, CRIStAL
• Fort Emmanuel, ESPCI
• Goudail François, Institut d'Optique
• Kervrann Charles, INRIA
• Lantz Éric, Institut Femto-ST
• Marzani Franck, Le2i
• Réfrégier Philippe, Institut Fresnel
• Rousseau David, CREATIS
• Simon Bertrand, Laboratoire MIPS
• Thiebaut Éric, CRAL
• Tourneret Jean-Yves, IRIT

Résumés des contributions