Nouvelle méthodologie de microscopie computationnelle améliorant et simplifiant l'imagerie visuelle

ParisDes chercheurs de Caltech ont mis au point une nouvelle forme de microscopie computationnelle appelée APIC (Imagerie Ptychographique Angulaire avec Méthode en Forme Fermée). Cette technique permet d'obtenir des images plus nettes et plus claires comparées à la microscopie ptychographique de Fourier (FPM) précédente.

FPM, introduit en 2013, a révolutionné le domaine en combinant des microscopes classiques avec des algorithmes informatiques. Cela a permis d'obtenir des images de haute résolution sur de vastes zones à l'aide d'équipements peu coûteux. Cependant, FPM présentait un défaut : sa dépendance aux algorithmes itératifs qui produisaient parfois des images inexactes. APIC résout ce problème.

Les atouts majeurs de l'APIC :

• Pas de méthode itérative
• Vitesse et précision améliorées
• Grande étendue de vision sans nécessiter de mise au point
• Résolution optimale

La méthode APIC élimine l'incertitude en résolvant directement une équation linéaire pour corriger les distorsions du système optique du microscope. Une fois ces distorsions identifiées, elles peuvent être rectifiées, produisant ainsi une image nette et précise.

APIC mesure l'intensité de la lumière ainsi que sa phase. La phase indique la distance parcourue par la lumière, ce qui aide à corriger les erreurs. Cheng Shen, l'un des principaux auteurs, affirme que leur méthode est plus simple et offre des résultats clairs. Shen souligne qu'elle est plus rapide, plus précise et qu'elle repose sur une meilleure compréhension du système optique.

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APIC peut capturer des images nettes sur une vaste zone sans avoir à ajuster constamment la mise au point. En revanche, FPM doit être constamment réajusté en raison des variations de hauteur des échantillons. Comme ces techniques impliquent souvent de combiner de nombreuses images de basse résolution, APIC accélère ce processus. Cela réduit également le risque d'erreurs humaines.

« Nous avons mis au point une méthode pour corriger les erreurs et améliorer la clarté », a déclaré Cao. « Ces deux caractéristiques peuvent être utiles pour de nombreux systèmes d'imagerie différents. »

Le laboratoire de Changhuei Yang à Caltech a mis au point une nouvelle technique appelée APIC. Yang, professeur en génie électrique, bio-ingénierie et ingénierie médicale, souligne son importance. Son équipe a récemment démontré que l'IA peut surpasser les pathologistes experts dans la prédiction de la propagation du cancer à partir de lames de cancer pulmonaire, mais uniquement si les images microscopiques sont nettes et bien focalisées. APIC aide à obtenir cette clarté.

L'APIC représente une avancée significative en microscopie computationnelle. Il offre des images plus rapides et plus précises par rapport aux méthodes traditionnelles. Cette innovation pourrait avoir des applications majeures, notamment dans l'imagerie médicale, la pathologie numérique et les tests de médicaments.