consistant à sélectionner une partie seulement des images acquises pour faire la reconstitution de l'image globale. On parlera d'illumination structurée pour le traitement consistant à repro- duire en post-traitement cette méthode d'illumination, même si nous continuerons à utiliser un simple balayage par ligne pour simuler cette méthode.
2.2 Formation de l'image en illumination uniforme
Pour quanti er les améliorations apportées par nos méthodes, nous avons besoin de les comparer aux images obtenues avec une illumination large champ uniforme utilisée de ma- nière générale sur les systèmes existants. Pour être sûrs d'avoir un pro l comparable entre les résultats obtenus par illumination uniforme et ceux obtenus par nos méthodes, nous avons décidé d'acquérir une image en illumination uniforme à partir de la somme de la pile d'images plutôt qu'avec une source d'illumination diérente.
Pour comprendre le problème qu'il pourrait y avoir en prenant deux sources distinctes, on s'intéresse aux images présentées en gure 2.3.
Distance (en mm) Distance (en mm) 5 10 15 20 25 30 10 20 30 40 50 Distance (en mm) Distance (en mm) 5 10 15 20 25 30 10 20 30 40 50
Figure 2.3 Exemples d'images obtenues avec une véritable illumination uniforme (à gauche) et avec une somme d'images (à droite) sur un fantôme possédant des propriétés optiques proches de celles des tissus vivants dans lequel on a immergé quatre capillaires à des profondeurs croissantes du haut vers le bas ; les images ont été normalisées.
L'objet étudié est un fantôme possédant des propriétés optiques proches de celles des tissus vivants (µa = 0 cm−1, µs = 100 cm−1, g = 0,9 et µ0s = 10 cm−1) dans lequel on a immergé
quatre capillaires à des profondeurs croissantes, le capillaire le plus proche de la surface se trouvant en haut de l'image (une description détaillée de ce fantôme sera présentée à la gure 3.6.c du chapitre 3). On peut voir, sur cette gure, une image prise avec une source illuminant un large champ (à gauche) et l'image obtenue après somme de la pile (à droite) comme nous le préconisons. L'image prise avec la source large champ a été corrigée à partir de l'image d'excitation a n de ne pas être in uencé par la forme du pro l de l'excitation. Dans les deux cas, on obtient un résultat similaire, les deux capillaires les plus proches de la surface sont les
30 Chapitre 2. Méthodes envisagées pour l'amélioration du contraste et de larésolution spatiale mieux détectés. Le capillaire le plus profondément enfoui est quant à lui le moins bien détecté car son niveau de signal est très faible. On remarque cependant que l'image en illumination uniforme est plus bruitée (aspect granuleux de la surface dans les zones uniformes en couleur). L'image obtenue avec la somme de la pile d'images nous parait plus lisse car elle a un temps d'intégration virtuellement plus long grâce à la sommation.
Pour mieux comparer les deux cas, on a tracé sur la gure 2.4, les pro ls d'intensité (pris perpendiculairement aux quatre capillaires) pour l'image reconstituée avec la somme (courbe rouge) et l'image obtenue avec une véritable source large champ avant (courbe bleue) et après correction de l'excitation (courbe verte).
−40 −30 −20 −10 0 10 20 30 40 50 60 70 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 Distance (en mm)
Intensité normalisée (u.a.)
Figure 2.4 Comparaison des pro ls d'intensité : véritable illumination uni- forme, somme d'images, véritable illumination uniforme corrigée avec l'ex- citation.
Avant correction, on remarque l'in uence de la non homogénéité de l'excitation dans la mesure où trois pics sur quatre (excepté le premier pic proche de la surface) sont surévalués. Après correction, on retrouve des pro ls quasi identiques pour l'illumination homogène et pour la somme de la pile d'images. Comme mentionné dans le paragraphe précédent, on remarque que le pro l obtenu avec le balayage de la ligne est moins bruité que celui obtenu en illumination homogène (même avant correction).
Il est nécessaire d'être vigilant car la contrainte spatiale est importante et il faut prendre en compte le sens du balayage de la ligne. En eet, comme on peut le voir sur la gure 2.5, celle-ci n'a pas un pro l homogène sur toute sa longueur : l'intensité varie peu au centre de la ligne (entre environ 15 et 35 mm sur la gure), et décroît sur les bords, l'intensité pouvant alors diminuer de 40%. Pour toutes nos expériences où l'objet uorescent observé est su samment petit, cette non uniformité ne pose pas de problèmes. Il su t en eet qu'il soit localisé au niveau de la zone homogène centrale de la ligne. Cependant, pour des objets complexes comme celui illustré en gure 2.3, des diérences peuvent être observées en fonction du sens du balayage.
2.2. Formation de l'image en illumination uniforme 31 5 10 15 20 25 30 35 40 45 0 100 200 300 400 500 600 700 Distance (en mm) Intensité (u.a.)
Figure 2.5 Pro l d'intensité de la ligne d'excitation.
expériences diérentes pour des balayages parallèles (courbe bleue) et perpendiculaires (courbe rouge) aux capillaires, avant et après correction par le pro l de la ligne. Les pro ls sont pris perpendiculairement aux quatre capillaires au niveau de leurs centres.
−40 −30 −20 −100 0 10 20 30 40 50 60 70 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5x 10 4 Distance (en mm) Intensité (u.a.) −40 −30 −20 −100 0 10 20 30 40 50 60 70 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5x 10 4 Distance (en mm) Intensité (u.a.)
Figure 2.6 Comparaison des pro ls d'intensité : en balayage parallèle, en balayage perpendiculaire avant (à gauche) et après (à droite) correction.
Avant correction, on constate que les pro ls d'intensité présentent des diérences sur l'en- semble des distances mais marquées principalement au niveau du premier et du quatrième capillaire. Cette diérence d'amplitude des pics est due à l'inhomogénéité de la ligne d'excita- tion laser : en eet, l'excitation a un intensité plus importante au centre et les capillaires sont donc moins excités aux extrémités. En utilisant le pro l de la ligne, il est toutefois possible de corriger les images de manière à rehausser le signal. Ce faisant, on trouve alors des comporte- ments comparables entre le balayage parallèle et le balayage perpendiculaire comme on peut le voir sur la partie droite de la gure 2.6.
32 Chapitre 2. Méthodes envisagées pour l'amélioration du contraste et de larésolution spatiale