27/03/2025 – L’équipe biophotonique de Photonics Bretagne vient de franchir une nouvelle étape dans l’amélioration du kit One-Pix, une solution d’imagerie hyperspectrale développée par Photonics Open Projects. A l’origine du projet, Stéphane Perrin, responsable biophotonique à Photonics Bretagne, a confié sa concrétisation à Lisa Uguen (étudiante à l’ENSSAT en alternance à Photonics Bretagne). En collaboration avec le reste de l’équipe biophotonique, elle a permis d’intégrer une fonctionnalité inédite de profilométrie au sein du One-Pix. Présentés lors des Journées Imagerie Optique Non Conventionnelle (JIONC) par Stéphane Perrin, ces travaux ouvrent de nouvelles perspectives pour la communauté scientifique et industrielle exploitant la microscopie hyperspectrale mono-pixel.
Une avancée clé : la profilométrie avec le One-Pix
Jusqu’à présent, le One-Pix permettait d’obtenir deux informations spatiales et une information spectrale (x, y, λ). Grâce aux récents travaux de Lisa Uguen, il est désormais possible d’extraire également des informations de profondeur, permettant ainsi d’obtenir trois informations spatiales et une spectrale (x, y, z, λ). Cette avancée repose sur une méthode de reconstruction basée sur la projection de franges et l’analyse de leur déformation de phase. Lisa Uguen a initialement développé cette approche pour la microscopie, permettant ainsi la caractérisation des surfaces à l’échelle microscopique. Par la suite, l’équipe de Photonics Open Projects a adapté son code de reconstruction afin de l’étendre aux applications en macroscopie, rendant cette technologie accessible à une plus large gamme d’usages.
Cette nouvelle capacité de profilométrie a été intégrée au repository open-source du One-Pix, marquant une avancée significative pour la communauté ONE-PIX. Avec cette mise à jour, le One-Pix devient en effet un outil encore plus puissant : il est capable de capturer non seulement les trois dimensions spatiales d’une scène, mais aussi sa dimension spectrale. Il ne reste plus qu’à intégrer la dimension temporelle pour réaliser de l’imagerie vidéo, ce qui représenterait une avancée vers une numérisation complète du réel.
Un outil d’imagerie accessible et évolutif
Le kit One-Pix se distingue par son accessibilité et sa flexibilité, notamment pour les équipes de recherche et les universitaires. En combinant l’imagerie hyperspectrale et l’imagerie mono-pixel, il propose une solution abordable pour des applications variées :
- Agriculture de précision
- Segmentation/identification
- Analyse des matériaux
- Pharmacologie et diagnostic médical
- Géologie et industrie minière
- Chirurgie guidée
L’ajout de la profilométrie au One-Pix renforce son attractivité pour de nouvelles applications, notamment dans l’analyse des textures et des reliefs.
Une reconnaissance lors des Journées Imagerie Optique Non Conventionnelle
Lors de la 20e édition des Journées Imagerie Optique Non Conventionnelle à l’Institut de Physique du Globe de Paris, Stéphane Perrin a présenté ces avancées dans le cadre des travaux sur la « Microscopie hyperspectrale mono-pixel ».
Cet événement, qui réunit depuis deux décennies des chercheurs, ingénieurs et industriels, a mis en lumière l’importance croissante de l’imagerie non conventionnelle et ses multiples applications. L’imagerie non conventionnelle permet d’accéder à des grandeurs physiques invisibles à l’œil nu, comme l’indice optique, la composition chimique ou encore les propriétés de polarisation. Elle repose sur des techniques innovantes telles que la polarimétrie, l’interférométrie, la ptychographie ou encore l’imagerie mono-pixel, nécessitant des interactions poussées entre conception optique, traitement du signal et développement de nouveaux capteurs.
Grâce à la contribution de Lisa Uguen et de l’équipe biophotonique de Photonics Bretagne, le One-Pix continue d’évoluer, renforçant son rôle dans la recherche et l’industrie. Cette avancée illustre parfaitement l’importance de l’innovation ouverte et du partage des connaissances pour le développement des technologies photoniques de demain.