Plateforme optique d’imagerie polarimétrique et spectrale

La plateforme optique constitue un lieu d’expérimentation et de production d’images, en particulier des images spectrales et/ou polarimétriques d’échantillons. La banque d’images résultante de ces expériences peut être utilisée dans différents domaines, pour diverses applications, notamment l’identification et la caractérisation d’objets.

Imagerie polarimétrique / multispectrale

Lorsque la lumière est diffusée par un objet, son état de polarisation peut être modifié. Cette signature polarimétrique (vecteur de Stokes, matrice de Mueller) est liée aux caractéristiques physiques des objets. Notre plateforme optique contient une manipulation d’imagerie polarimétrique permettant d’étudier ces caractéristiques (Figure 1). Le diagnostic précoce du mélanome (cancer de la peau) est un exemple d’application de l’imagerie polarimétrique.

polarimétrie

Figure 1 Manipulation polarimétrique, comprenant une illumination de Köhler (bleu), un générateur d’états de polarisation (cyan) constitué d’un polariseur  et d’un retardateur , un milieu M à analyser (blanc), un analyseur d’états de polarisation (jaune) constitué d’un retardateur  et d’un polariseur , et une caméra CCD avec des filtres interférentiels (rouge).

Dans le but d’améliorer davantage la qualité des mesures et la rapidité d’acquisition, nous avons développé une plateforme automatisée pour acquérir des mesures polarimétriques et  multispectrales {10 filtres dans le domaine spectral Visible Near-Infrared (VNIR, 0,4-1 µm)}. Cette plateforme, nous permet d’identifier l’apport de l’information polarimétrique / spectrale par rapport à l’information spectrale / polarimétrique, et ainsi concevoir un système multispectral polarimétrique tirant profit de chaque information.

Imagerie hyperspectrale

Dans le laboratoire L@bisen, nous avons développé aussi un banc d’imagerie hyperspectrale basée sur une caméra hyperspectrale pushbroom couvrant le domaine spectral VNIR (0.4-1µm, 281 bandes spectrales de 2,1 nm). Les figures 2 et 3 illustrent le banc hyperspectral et quelques mesures hyperspectrales acquises dans notre laboratoire avec ce banc dans le domaine végétal. Les courbes de la figure 3 mettent en évidence l’absorption de la chlorophylle et de l’eau avant 700 nm et au-delà de 1000 nm, respectivement, et permettant de les caractériser.

plateforme optiquesignatures spectrales

 

Cette plateforme d’imagerie polarimétrique et/ou  spectrale nous permet :

  1. L’acquisition et le traitement à la source des données-images spectrales et/ou polarimétriques à partir d’objets
  2. L’interprétation, compréhension et modélisation des données-images spectrales et/ou polarimétriques

 

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