Vers une reconstruction super-résolue et sectionnée optiquement pour l’imagerie rétinienne par illumination structurée - Archive ouverte HAL Access content directly
Conference Papers Year : 2019

Toward a jointly super-resolved and optically sectioned reconstruction for structured illumination retinal imaging

Vers une reconstruction super-résolue et sectionnée optiquement pour l’imagerie rétinienne par illumination structurée

Abstract

Structured Illumination Microscopy (SIM) is an imaging technique for achieving both super-resolution (SR) and optical sectioning (OS) in wide-field microscopy using dedicated reconstruction algorithms. In this communication we focus on the very promising application of SIM to in vivo retinal imaging, which could benefit the study of the retinal 3D structure and function in the living eye. The SIM approaches commonly used in microscopy require a static object and are thus not suitable for in vivo retinal imaging due to uncontrolled eye movements. The few approaches developped with retinal imaging in mind only achieve SR.We propose a reconstruction method approach, tailored for retinal imaging, which achieves SR and OS jointly. It is based on a multi-layer model of the image formation process which takes into account the object shifts. The mean idea of our method is to reconstruct a 2-layer object composed of the super-resolved optical section of the object and a layer into which the object’s defocused contribution are rejected. Our proposed approach is validated by simulations and on experimental microscopy data.
La microscopie par illumination structurée (SIM en anglais) est une technique d’imagerie utilisée en microscopie plein champ qui permet d’obtenir super-résolution (SR) et sectionnement optique (SO) grâce à des algorithmes de reconstruction dédiés. Dans cette communication, nous nous intéressons à l’application de la SIM à l’imagerie rétinienne in-vivo qui offre de nouvelles possibilités pour l’étude des structures et fonctions rétiniennes. Les méthodes de reconstruction SIM couramment utilisées en microscopie supposent un objet statique et donc ne conviennent pas au cas de l’imagerie rétinienne in-vivo à cause des mouvements oculaires. Les quelques approches proposées pour l’imagerie rétinienne ne permettent de réaliser que de la SR.Nous proposons une méthode de reconstruction adaptée à l’imagerie rétinienne qui réalise SR et SO conjointement. Elle repose sur un modèle physique multi-couches de la formation d’images, qui prend en compte les mouvements de l’objet. L’idée originale de notre approche est de reconstruire un objet bi-couche comprenant la section optique super-résolue de l’objet et une tranche où sont rejetées toutes les contributions défocalisées de l’objet. Nous validons la méthode proposée par simulations et sur des données expérimentales de microscopie.
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Dates and versions

hal-02409638 , version 1 (13-12-2019)

Identifiers

  • HAL Id : hal-02409638 , version 1

Cite

Yann Lai-Tim, Laurent Mugnier, François Orieux, Roberto Baena-Gallé, Michel Paques, et al.. Vers une reconstruction super-résolue et sectionnée optiquement pour l’imagerie rétinienne par illumination structurée. GRETSI 2019 - XXVIIème Colloque francophone de traitement du signal et des images, Aug 2019, LILLE, France. ⟨hal-02409638⟩
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