2018 – Projet n°96 – Reconstruction et analyse d’image intégrées

Ce projet est réalisé par Benoit Baret et Hugo Lamart.

Avant d’expliquer le but de notre projet, nous devons avant tout expliquer le principe de la
ptychographie de Fourrier.
Actuellement, la reconstruction d’image à haute résolution est un procédé très onéreux qui
demande une charge de travail assez lourdes pour une machine. Certes, les méthodes
existantes sont actuellement très efficaces mais l’inconvénient qu’est le prix peut toujours
être pallié.
Une technique, nommée la ptychographie de Fourrier, est apparue dans les années 1960 et
en est toujours au stade d’expérimentation. Cette technique consiste à illuminer l’objet
désiré à l’aide d’un système de LED et de récupérer les informations émises par les zones
éclairées que sont l’amplitude et la phase du signal. A chaque itération, la zone éclairée de
l’objet va bouger en faisant varier l’angle d’éclairage des LED. Le système utilisé est
représenté ci-dessous. Une fois acquise, le signal suit un algorithme, dit l’algorithme de
Gerchberg-Saxton, qui va comparer et ajuster la phase du signal par rapport à chaque
nouvelle acquisition.

Cette méthode permet, après de nombreuses itérations et l’emploi de plusieurs, de
reconstruire une image à haute résolution. Néanmoins, cette méthode demande beaucoup
de temps de travail, ce qui peut être réduit en utilisant plus de LED.

Il est possible de modéliser ce procédé sur un ordinateur à l’aide du logiciel Matlab en
suivant le même processus et algorithmes. A ce jour, il existe différentes manières de coder
la ptychographie sur Matlab et c’est sur ceci que notre projet se porte.
L’objectif de notre projet est de compléter et d’utiliser les différents codes Matlab et de
tester les performances de chacun à l’aide d’un GPU permettant ainsi de traiter d’énormes
masses de données.

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