Les développements des outils et des méthodes informatiques et la commercialisation de nouveaux capteurs permettent d’envisager un essor exceptionnel des techniques d’imagerie cohérentes dans les années à venir. En effet, la cohérence de l’onde sonde incidente produit des d’interférences qui si elles sont bien interprétées et analysées donnent des informations bien supérieures à l’imagerie classique. Ainsi par exemple il a été montrée que la ptychographie électronique, une technique particulière d’imagerie cohérente, permettait d’obtenir une résolution spatiale supérieures à la résolution optique classique du microscope utilisée
[1].
Le but de ce stage informatique est d’explorer ce que les réseaux de neurone peuvent apporter à la reconstruction des images de phase en microscopie cohérente
[2].
Le stage débutera par l’implémentation, la compréhension et l’application sur des images de microscopie optique cohérente de la nouvelle méthode (MCNN : Multiscale convolutionnal Neural Network) proposée et appliquée par Wang
et al
[3] (collaboration avec l’équipe SINAPS de l’IRIG). Wang et al. ont montré que les réseaux de neurone permettaient de reconstruire la phase et donc la fonction d’onde associée aux photons à partir d’une seule image défocalisée (i.e. une image ‘pas au point’ qui possèdent des franges d’interférences) alors que les algorithmes classiques ont besoin de plusieurs images défocalisées pour converger. Dans un deuxième temps, cet algorithme sera comparé à d’autres algorithmes existants. Dans un troisième temps le stagiaire cherchera à adapter l’algorithme au cas de la microscopie électronique. Dans ce dernier cas, du fait de la forte interaction électron-matière, l’algorithme devra prendre en compte les diffusions multiples de l’électron dans l’échantillon.
Le stage informatique sera réalisé en python. Dans la troisième partie, l’étudiant devra s’imprégner des phénomènes physiques quantiques pour bien adapter l’algorithme existant.
Nous aimerions que le stage se poursuive en thèse, mais pour l’instant le financement n’est pas assuré.
Laboratoires concernés et responsables de la thèse :
CEA-Grenoble/ Université Grenoble Alpes IRIG/MEM/LEMMA
17 Avenue des Martyrs
38054 Grenoble Cedex 9