FR3115121A1 - Installation pour l’acquisition d’images et procédé associé - Google Patents

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FR3115121A1
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FR2010335A
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Thomas PANIER
Georges DEBREGEAS
Matthieu DUJANY
Cathie VENTALON
Volker BORMUTH
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Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Institut National de la Sante et de la Recherche Medicale INSERM
Ecole Normale Superieure
ETAT FRANCAIS REPRESENTE PAR LE DELEGUE GENERAL DE L'ARMEMENT
Sorbonne Universite
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    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
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    • G01N21/63Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64Fluorescence; Phosphorescence
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Abstract

L’invention concerne une installation pour l’acquisition d’au moins une image comprenant un appareil de prise d’images (13) comprenant au moins une surface d’acquisition (14), un équipement optique (10) générant des vues à destination dudit appareil, et un ensemble d’orientation (15 ;35) agencé entre l’appareil de prise d’images et l’équipement optique pour projeter sur la surface d’acquisition les vues générées par l’équipement optique, l’ensemble d’orientation comprenant au moins un organe monté mobile (16 ; 36,37) par rapport à la surface d’acquisition pour pouvoir projeter deux vues successives générées par l’équipement optique sur deux zones différentes de la surface d’acquisition, l’organe mobile étant agencé pour n’être déplacé qu’en l’absence de projection de vue sur la surface d’acquisition.

Description

Installation pour l’acquisition d’images et procédé associé
L’invention concerne une installation pour l’acquisition d’au moins une image.
L’invention concerne également un procédé associé.
ARRIERE PLAN DE L’INVENTION
Dans le domaine de la neuroscience, le poisson zèbre a été choisi comme organisme modèle par des biologistes à la fin des années 1990 pour étudier les premières phases du développement embryonnaire du cerveau.
En effet le poisson zèbre présente plusieurs caractéristiques favorables à son observation en laboratoire. Il s’avère très facile à élever du fait de portées abondantes et de sa petite taille, il est assez résistant et sa larve est transparente et adulte en moins de trois mois. Par ailleurs, les dimensions de son cerveau à l’état de larve (globalement un cylindre de 1 millimètre de long pour un diamètre de 0.5 millimètre) autorisent aisément une imagerie de son cerveau. On peut ainsi observer en temps réel l’activation des neurones d’une larve vivante, sans avoir à opérer de découpage physique.
L’étude des poissons zèbres s’est intensifiée suite à la réussite d’une modification génétique de cette espèce afin que le poisson zèbre produise une protéine qui fluoresce selon le taux de calcium à l’intérieur de ses neurones. En effet, le taux de calcium est directement lié à l’activité neuronale, puisque le canal à ions Ca2+est l’un des principaux canaux de transmission synaptique. Lorsqu’un neurone s’active, il y a un afflux massif en ions Ca2+qui va se traduire en un pic de fluorescence chez le poisson zèbre génétiquement modifié grâce à cette protéine. Comme les larves des poissons zèbres sélectionnés sont naturellement transparentes, on peut en conséquence observer l’intégralité de leur activité neuronale, sans avoir à opérer de découpage physique, par l’observation de ces pics de fluorescence.
A cet effet, on s’appuie généralement sur un microscope à nappe laser. Comme visible à la figure 1, un microscope à nappe laser 1 classiquement utilisé dans l’imagerie fonctionnelle d’un cerveau de poisson zèbre comporte deux parties principales : le bras d’illumination 2 qui sert à créer la nappe laser 3 pour éclairer une tranche de la larve et le bras de détection 4, orthogonal au bras d’illumination 2, qui va capturer la vue de cette tranche et en particulier du cerveau et sa fluorescence correspondants.
Par conséquent, un scan du cerveau d’une larve va consister en l’acquisition d’une succession de vues correspondantes aux différentes tranches du cerveau de la larve successivement éclairées par la nappe laser du microscope. Or avec les dispositifs actuels la résolution temporelle d’un scan du cerveau d’une larve (correspondant au temps nécessaire à l’exploration de tout le volume dudit cerveau) est de l’ordre de 4 ou 5 Hertz.
OBJET DE L’INVENTION
Un but de l’invention est de proposer une installation qui permette d’accélérer l’acquisition de vues.
Un but de l’invention est également de proposer un procédé d’acquisition de vues mis en œuvre par une telle installation.
En vue de la réalisation de ce but, l’invention propose une installation pour l’acquisition d’au moins une image comprenant :
  • Un appareil de prise d’images comprenant au moins une surface d’acquisition,
  • Un équipement optique générant des vues à destination dudit appareil.
Selon l’invention, l’installation comporte un ensemble d’orientation agencé entre l’appareil de prise d’images et l’équipement optique pour projeter sur la surface d’acquisition les vues générées par l’équipement optique, l’ensemble d’orientation comprenant au moins un organe monté mobile par rapport à la surface d’acquisition pour pouvoir projeter deux vues successives générées par l’équipement optique sur deux zones différentes de la surface d’acquisition, l’organe mobile étant agencé pour n’être déplacé qu’en l’absence de projection de vue sur la surface d’acquisition, l’appareil de prise d’images étant par ailleurs défini de sorte qu’un nombre d’images par seconde acquises par l’appareil de prise d’images soit inférieur au nombre de vues par seconde projetées par l’équipement optique sur la surface d’acquisition afin que chaque image acquise par l’appareil de prise d’images puisse contenir au moins deux vues différentes.
De la sorte, l’ensemble d’orientation permet de placer au moins deux vues sur une même image de la surface d’acquisition. L’invention permet donc de diviser artificiellement la surface d’acquisition en au moins deux zones de manière à associer à chaque zone une vue différente.
Grâce à l’invention, il est ainsi possible d’acquérir plus rapidement des vues notamment grâce à la mobilité de l’ensemble d’orientation, et donc aux déplacements des vues sur la surface d’acquisition, lors de l’absence de récupération de vues en provenance de l’équipement optique par l’ensemble d’orientation.
De façon avantageuse l’appareil de prise d’images comme l’équipement optique peuvent être des éléments courants du commerce.
Si l’on se place dans le cadre d’une application d’étude de cerveaux de larves de poissons-zèbres, on peut ainsi positionner sur une même image au moins deux vues de tranches différentes du cerveau d’une larve de poisson-zèbre de sorte à améliorer la résolution temporelle d’un scan complet dudit cerveau. Cette application n’est bien entendu pas limitative comme on le verra par la suite.
Optionnellement l’équipement optique est un microscope à nappe laser.
Optionnellement l’appareil de prise d’images est une caméra numérique.
Optionnellement l’organe mobile est un miroir.
Optionnellement l’ensemble d’orientation comporte au moins deux organes mobiles.
Optionnellement chaque organe mobile est monté mobile dans l’installation selon un unique axe de rotation.
Optionnellement l’ensemble d’orientation comporte des moyens de déplacement galvanométrique de l’organe mobile.
Optionnellement l’installation comporte également un dispositif de sélection permettant de sélectionner une portion seulement de la vue générée par l’équipement optique, portion qui sera projetée en service sur la surface d’acquisition.
Optionnellement l’installation est configurée de sorte que l’ensemble d’orientation se déplace pour projeter en service des vues successives sur la surface d’acquisition selon un mouvement en serpentin.
Optionnellement la surface d’acquisition est programmée pour être activée ligne de vues par ligne de vues.
Optionnellement la surface d’acquisition est programmée pour être divisée en au moins deux blocs de lignes de vues, chaque bloc pouvant fonctionner de manière indépendante.
Optionnellement l’installation comporte un organe de commande d’au moins l’appareil de prise d’images et de l’ensemble d’orientation.
Optionnellement l’organe de commande contrôle également l’équipement optique.
L’invention concerne également un procédé pour l’acquisition d’images à partir d’une installation telle que précitée, le procédé comprenant les étapes successives de :
  • projeter sur la surface d’acquisition une première vue,
  • déplacer l’organe mobile relativement à la surface d’acquisition lorsque l’ensemble d’orientation cesse de recevoir de l’équipement optique des vues,
  • projeter sur la surface d’acquisition une deuxième vue, le déplacement de l’organe mobile entre la projection de la première vue et de la deuxième vue permettant de projeter lesdites vues sur des zones différentes de la surface d’acquisition.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description qui suit de modes de réalisation particuliers non limitatifs de l’invention.
La figure 1 a déjà été décrite et illustre schématiquement un microscope à nappe laser de l’art antérieur.
L’invention sera mieux comprise à la lumière de la description qui suit en référence aux figures schématiques annexées parmi lesquelles :
La figure 2a illustre très schématiquement une installation selon un premier mode de réalisation de l’invention ;
La figure 2b illustre très schématiquement une portion de l’installation illustrée à la figure 2a ;
La figure 3 illustre très schématiquement une installation selon un deuxième mode de réalisation de l’invention ;
La figure 4a représente l’installation illustrée à la figure 3 dans une première étape d’acquisition d’image ;
La figure 4b représente l’installation illustrée à la figure 3 dans une deuxième étape d’acquisition de l’image ;
La figure 4c représente l’installation illustrée à la figure 3 dans une troisième étape d’acquisition de l’image ;
La figure 4d représente l’installation illustrée à la figure 3 dans une quatrième étape d’acquisition de l’image ;
La figure 5 représente schématiquement le déplacement d’une vue sur la surface d’acquisition de l’appareil de prise d’images de l’installation illustrée à la figure 3 ;
La figure 6 représente schématiquement les différentes étapes d’acquisition d’une image par l’appareil de prise d’images de l’installation illustrée à la figure 3 selon une première variante ;
La figure 7 représente schématiquement les différentes étapes d’acquisition d’une image par l’appareil de prise d’images de l’installation illustrée à la figure 3 selon une deuxième variante ;
La figure 8 est un exemple d’une image acquise par l’appareil de prise d’images de l’installation illustrée à la figure 3.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L’INVENTION
En référence à la figure 2a, l’installation selon un premier mode de réalisation est ici utilisée dans un but d’observation d’un élément immobile qu’il soit d’origine organique (humaine, animale, végétale) ou inorganique.
A cet effet, l’installation comporte un équipement optique 10 permettant d’acquérir des vues d’un élément agencé à l’entrée de l’équipement optique 10.
Dans le cas présent l’équipement optique 10 est un microscope. Plus spécifiquement l’équipement optique 10 est un microscope à nappe laser. En conséquence l’équipement optique 10 comporte un bras d’illumination 11 qui sert à créer la nappe laser et ainsi éclairer une tranche de l’élément à observer et un bras de détection 12, orthogonal au bras d’illumination, qui va capturer la vue de cette tranche.
L’installation est ainsi conformée de sorte qu’en l’absence d’illumination par le bras d’illumination 11, le bras de détection 12 est aveugle et ne peut donc acquérir de vues.
Ce type d’équipement optique 10 étant bien connu de l’art antérieur il ne sera pas davantage détaillé ici.
L’installation comporte par ailleurs, un appareil de prise d’images 13 comprenant au moins une surface d’acquisition 14. L’appareil de prise d’images 13 est par exemple une caméra comprenant un capteur photographique dont la portion de mesure définit ici la surface d’acquisition 14. La caméra est par exemple une caméra numérique.
Tout comme le microscope à nappe laser, la caméra est bien connue de l’art antérieur et ne sera pas détaillée davantage dans la présente demande.
De façon avantageuse, le microscope à nappe laser comme la caméra sont donc des éléments couramment disponibles dans le commerce.
Selon l’invention entre l’appareil de prise d’images 13 et l’équipement optique 11 est agencé un ensemble d’orientation 15 qui permet de projeter sur la surface d’acquisition 14 les vues transmises par l’équipement optique 10. Ainsi dans l’installation, l’équipement optique 10 ne transmet pas directement les vues qu’il génère à l’appareil de prise d’images 13 mais les transmet indirectement par l’intermédiaire de l’ensemble d’orientation 15.
De façon particulière, le bras de détection 12 s’étend selon une première direction Z, le bras d’illumination 11 selon une deuxième direction Y orthogonale à la première direction Z et la surface d’acquisition 14 s’étend dans un plan défini par deux axes A et B perpendiculaires entre eux. Par exemple, on a la première direction Z qui est parallèle audit plan.
Dans le cas présent, la première direction Z est sensiblement verticale de même que le plan définissant la surface d’acquisition 14.
L’ensemble d’orientation 15 comporte au moins un organe mobile 16 vis-à-vis de la surface d’acquisition 14 d’une part mais également du bras de détection 12 d’autre part pour pouvoir projeter des vues provenant de l’équipement optique 11 sur des zones différentes de la surface d’acquisition 14.
Dans le cas présent, l’ensemble d’orientation 15 comporte un seul organe mobile 16. Ledit organe mobile 16 est de préférence montée mobile sur une platine (non représentée ici) de l’ensemble d’orientation 15, platine elle-même fixe vis-à-vis de la surface d’acquisition 14 et dans le cas présent du bras de détection 12.
De préférence, l’organe mobile 16 est monté mobile sur ladite platine selon au moins un mouvement de rotation autour d’un premier axe et préférentiellement selon deux mouvements de rotation autour d’un premier axe et d’un deuxième axe différent du premier axe. Par exemple, l’organe mobile 16 est monté mobile sur la platine selon un axe A’ et selon un axe B’ tels qu’il soit possible à l’ensemble d’orientation 15 de pouvoir déplacer une vue sur la surface d’acquisition 14 selon les deux axes A et B définissant le plan de ladite surface. Préférentiellement, l’organe mobile 16 est monté mobile autour de ses deux axes A’ et B’ dans des intervalles angulaires suffisants pour pouvoir déplacer une vue sur toute l’aire de la surface d’acquisition 14.
Typiquement l’organe mobile 16 est un miroir.
L’ensemble d’orientation 15 comporte de préférence des moyens de déplacement automatique de l’organe mobile 16 autour de ses deux axes A’ et B’. Par exemple les moyens de déplacement automatique comportent des moyens de déplacement galvanométrique de l’organe mobile 16 tel qu’au moins un moteur galvanométrique. Typiquement l’ensemble d’orientation 15 comporte un premier moteur galvanométrique pour la rotation de l’organe mobile 16 autour de son premier axe A’ et un deuxième moteur galvanométrique pour la rotation de l’organe mobile 16 autour de son deuxième axe B’.
De façon particulière, l’ensemble d’orientation 15 comporte également un dispositif de sélection 17 permettant de sélectionner une portion seulement de la vue générée par l’équipement optique 10, dispositif de sélection 17 agencé entre l’équipement optique 10 et l’organe mobile 16, donc en amont de l’organe mobile 16. En variante ce dispositif de sélection 17 est directement incorporé dans l’équipement optique 10. On pourra aussi avoir le dispositif de sélection 17 agencé en partie dans l’équipement optique 10 et en partie dans l’ensemble d’orientation 15.
Comme visible à la figure 2b et de manière non limitative, le dispositif de sélection 17 comporte par exemple un groupe lentille-fente. Optionnellement, ledit groupe comporte une paire de lentilles 19 encadrant entre elles une fente 20 placée dans le plan focal de ladite paire de lentilles 19. En service la vue générée par l’équipement optique 10 est réceptionnée par la paire de lentilles 19 et la fente 20 associée qui transfèrent à leur tour à l’organe mobile 16 la portion sélectionnée de la vue d’entrée.
L’installation est configurée pour pouvoir modifier manuellement et/ou automatiquement le groupe lentilles-fente, par exemple par modification de la position relative en hauteur de la fente 20 vis-à-vis de la paire de lentilles 19, et ce afin de pouvoir ajuster la portion de la vue que l’on souhaite sélectionner. Par la suite, par « vue » on entendra aussi bien la vue entière générée par l’équipement optique 10 que la portion sélectionnée de ladite vue.
Selon un mode de réalisation particulier, et comme visible à la figure 2a, l’installation comporte également un organe de commande 21 de l’installation et en particulier de l’ensemble d’orientation 15. Typiquement, l’organe de commande 21 est un calculateur, un processeur, un ordinateur, une tablette tactile …
L’organe de commande 21 gère notamment les moyens de déplacement pour entraîner un déplacement de l’organe mobile 16 optionnellement à partir d’informations transmises par l’appareil de prise d’images 13 et/ou de l’équipement optique 10.
De préférence, l’organe de commande 21 gère l’ensemble d’orientation de manière à projeter des vues successives sur la surface d’acquisition 14 selon un mouvement en serpentin.
Ceci permet de limiter les déplacements de l’organe mobile 15 entre deux vues successives ce qui permet d’accélérer l’enregistrement de prise de vues.
De préférence, l’organe de commande 21 est configuré pour agencer une première vue dans le coin supérieur gauche de la surface d’acquisition 14 puis d’ordonner le déplacement de l’organe mobile 16 pour que la deuxième image soit projetée au même niveau que la première image et à sa droite. Puis la troisième image est projetée à droite de la deuxième image et ainsi de suite jusqu’au bout de la ligne de vues pour la vue N. La N+1ème vue est ensuite projetée en-dessous de la vue N pour débuter une nouvelle ligne de vues pour laquelle les images vont être projetées successivement de la droite vers la gauche. A la ligne de vues suivantes les images seront projetées successivement de la gauche vers la droite et ainsi de suite.
La figure 5 peut donc également être lue en accord avec ce premier mode de réalisation.
L’organe de commande 21 gère également ici le dispositif de sélection 17 pour aider un utilisateur à sélectionner une portion d’une vue. Alternativement le dispositif de sélection 17 est géré manuellement par l’utilisateur.
L’organe de commande 21 gère également l’équipement optique 10 par exemple pour contrôler le temps de génération de la nappe laser.
L’organe de commande 21 est typiquement programmé pour synchroniser au moins l’équipement optique 10 et l’ensemble d’orientation 15 afin d’alterner les phases de déplacement de l’organe mobile 16 avec celles d’éclairages et de projections de vues sur la surface d’acquisition 14. L’organe de commande 21 peut typiquement générer une commande périodique de création de la nappe laser, une commande périodique de modification des positions de l’organe mobile 16, commandes qui sont synchronisées entre elles.
Comme indiqué précédemment, l’installation est conformée de sorte qu’en l’absence d’illumination par le bras d’illumination 11, le bras de détection 12 soit aveugle et ne puisse acquérir de vues. Préférentiellement, l’installation est également conformée de manière à limiter l’éclairage de la surface d’acquisition 14 hors rayons incidents provenant de l’ensemble d’orientation 15. L’installation est ainsi conformée de sorte que la surface d’acquisition 14 ne soit pas éclairée de manière directe. Par exemple l’installation est installée dans une chambre noire, l’éclairage de la nappe laser de l’équipement optique 10 étant ici suffisant pour permettre le fonctionnement de l’installation.
En référence à la figure 3, un deuxième mode de réalisation va être à présent décrit.
Ce deuxième mode de réalisation est identique au premier mode de réalisation mis à part au niveau de l’ensemble d’orientation. La description qui vient d’être faite du reste de l’installation et en particulier de l’appareil de prise d’images 13 et de l’équipement optique 10 du premier mode de réalisation s’applique donc également pour le présent deuxième mode de réalisation.
Selon l’invention entre l’appareil de prise d’images 13 et l’équipement optique 10 est agencé un ensemble d’orientation 35 qui permet de projeter sur la surface d’acquisition 14 les vues transmises par l’équipement optique 10. Ainsi dans l’installation, l’équipement optique 10 ne transmet pas directement les vues qu’il génère à l’appareil de prise d’images 13 mais les transmet indirectement par l’intermédiaire de l’ensemble d’orientation 35.
De façon particulière, le bras de détection 12 s’étend selon une première direction Z, le bras d’illumination 11 selon une deuxième direction Y orthogonale à la première direction Z et la surface d’acquisition 14 s’étend dans un plan défini par deux axes A et B perpendiculaires entre eux. Par exemple, on a la première direction Z qui est parallèle audit plan.
Dans le cas présent, la première direction Z est sensiblement verticale de même que le plan définissant la surface d’acquisition 14.
L’ensemble d’orientation 35 comporte au moins un organe mobile vis-à-vis de la surface d’acquisition 14 d’une part mais également du bras de détection 12 d’autre part pour pouvoir projeter des vues provenant de l’équipement optique 10 sur des zones différentes de la surface d’acquisition 14.
Dans le cas présent, contrairement au premier mode de réalisation, l’ensemble d’orientation 35 comporte deux organes mobiles 36, 37.
Chaque organe mobile 36, 37 est de préférence monté mobile sur une platine (non représentée ici) de l’ensemble d’orientation 35, platine elle-même fixe vis-à-vis de la surface d’acquisition 14 et dans le cas présent du bras de détection 12.
Les deux organes mobiles 36, 37 sont typiquement montés l’un au-dessus de l’autre sur la platine de sorte qu’une vue transmise par l’équipement optique 10 soit réfléchie par l’un des deux organes mobiles 36 sur l’autre organe mobile 37 qui lui-même va projeter la vue sur la surface d’acquisition 14.
De préférence, un premier organe mobile 36 est monté mobile sur ladite platine selon au moins un mouvement de rotation autour d’un premier axe et un deuxième organe mobile 37 est monté mobile sur ladite platine selon au moins un mouvement de rotation autour d’un deuxième axe différent du premier axe. Préférentiellement chaque organe mobile 36, 37 est monté mobile sur la platine selon un unique axe de rotation respectif. Par exemple, le premier organe mobile 36 est monté mobile sur la platine selon un axe B’ et le deuxième organe mobile 37 est monté mobile sur la platine selon un axe A’ tels qu’il soit possible à l’ensemble d’orientation 35 de pouvoir déplacer une vue sur la surface d’acquisition 14 selon les deux axes A et B définissant le plan de ladite surface. Préférentiellement, les deux organes mobiles 37, 36 sont montés mobile autour de leur axe respectif A’ et B’ dans des intervalles angulaires suffisants pour pouvoir déplacer une vue sur toute l’aire de la surface d’acquisition 14.
On a par exemple l’organe mobile 36 le plus bas qui permet de balayer la longueur de la surface d’acquisition 14 et l’organe mobile 37 le plus haut la largeur de ladite surface, ou inversement.
Typiquement chaque organe mobile 36, 37 est un miroir.
L’ensemble d’orientation 35 comporte de préférence des moyens de déplacement automatique des organes mobiles 36, 37 autour des deux axes A’ et B’. Par exemple les moyens de déplacement automatique comportent des moyens de déplacement galvanométrique des organes mobiles 36, 37 tels qu’au moins un moteur galvanométrique. Typiquement l’ensemble d’orientation 35 comporte un premier moteur galvanométrique pour la rotation du premier organe mobile 36 autour de son premier axe B’ et un deuxième moteur galvanométrique pour la rotation du deuxième organe mobile 37 autour de son deuxième axe A’.
L’ensemble d’orientation 35 selon le deuxième mode de réalisation permet en conséquence un déplacement plus rapide d’une vue sur la surface d’acquisition 14. L’ensemble d’orientation 35 selon le premier mode de réalisation est cependant plus simple de construction.
De façon particulière, l’ensemble d’orientation 35 comporte également un dispositif de sélection 17 permettant de sélectionner une portion seulement de la vue générée par l’équipement optique 10, dispositif de sélection 17 agencé entre l’équipement optique 10 et les organes mobiles 36, 37 donc en amont desdits organes mobiles 36, 37.
En variante ce dispositif de sélection 17 est directement incorporé dans l’équipement optique. On pourra aussi avoir le dispositif de sélection 17 agencé en partie dans l’équipement optique 10 et en partie dans l’ensemble d’orientation 35.
De manière non limitative, le dispositif de sélection comporte par exemple un groupe lentilles-fente. La figure 2b peut ici également être lue en application de ce deuxième mode de réalisation.
Optionnellement, ledit groupe comporte une paire de lentilles 19 encadrant entre elles une fente 20 placée dans le plan focal de ladite paire de lentilles 19. En service la vue générée par l’équipement optique 10 est réceptionnée par la paire de lentilles 19 et la fente 20 associée qui transfèrent à leur tour à l’organe mobile 16 la portion sélectionnée de la vue d’entrée.
L’installation est configurée pour pouvoir modifier manuellement et/ou automatiquement le groupe lentilles-fente, par exemple par modification de la position relative en hauteur de la fente 20 vis-à-vis de la paire de lentilles, et ce afin de pouvoir ajuster la portion de la vue que l’on souhaite sélectionner. Par la suite par « vue » on entendra aussi bien la vue entière générée par l’équipement optique 10 que la portion sélectionnée de ladite vue.
Selon un mode de réalisation particulier, l’installation comporte également un organe de commande 38 de l’installation et en particulier de l’ensemble d’orientation 35. Typiquement, l’organe de commande 38 est un calculateur, un processeur, un ordinateur, une tablette tactile …
L’organe de commande 38 gère notamment les moyens de déplacement pour entraîner un déplacement des organes mobiles 36, 37 optionnellement à partir d’informations transmises par l’appareil de prise d’images 13 et/ou de l’équipement optique 10.
De préférence, comme visible à la figure 5, l’organe de commande 38 gère l’ensemble d’orientation 35 de manière à projeter des vues successives sur la surface d’acquisition 14 selon un mouvement en serpentin.
Ceci permet de limiter les déplacements des organes mobiles 36, 37 entre deux vues successives ce qui permet d’accélérer l’enregistrement de prise de vues.
De préférence, l’organe de commande 38 est configuré pour agencer une première vue dans le coin supérieur gauche de la surface d’acquisition 14 puis d’ordonner le déplacement des organes mobiles 36, 37 pour que la deuxième image soit projetée au même niveau que la première image et à sa droite. Puis la troisième image est projetée à droite de la deuxième image et ainsi de suite jusqu’au bout de la ligne de vues pour la vue N. La N+1ème vue est ensuite projetée en-dessous de la vue N pour débuter une nouvelle ligne de vues pour laquelle les images vont être projetées successivement de la droite vers la gauche. A la ligne de vues suivantes les images seront projetées successivement de la gauche vers la droite et ainsi de suite.
L’organe de commande 38 gère également l’équipement optique 10 par exemple pour contrôler le temps de génération de la nappe laser.
L’organe de commande 38 est typiquement programmé pour synchroniser au moins l’équipement optique 10 et l’ensemble d’orientation 35 afin d’alterner les phases de déplacement des organes mobiles 36, 37 avec celles d’éclairages et de projections de vues sur la surface d’acquisition 14. L’organe de commande 38 peut typiquement générer une commande périodique de création de la nappe laser, une commande périodique de modification des positions des organes mobiles 36, 37, commandes qui sont synchronisées entre elles.
L’organe de commande 38 gère également ici le dispositif de sélection 17 pour aider un utilisateur à sélectionner une portion d’une vue. Alternativement le dispositif de sélection 17 est géré manuellement par l’utilisateur.
Comme indiqué précédemment, l’installation est conformée de sorte qu’en l’absence d’illumination par le bras d’illumination 11, le bras de détection 10 soit aveugle et ne puisse acquérir de vues. Préférentiellement, l’installation est également conformée de manière à limiter l’éclairage de la surface d’acquisition 14 hors rayons incidents provenant de l’ensemble d’orientation 35. L’installation est ainsi conformée de sorte que la surface d’acquisition 14 ne soit pas éclairée de manière directe. Par exemple l’installation est installée dans une chambre noire, l’éclairage de la nappe laser de l’équipement optique 10 étant ici suffisant pour permettre le fonctionnement de l’installation.
En référence aux figures 4a à 4d, nous allons à présent décrire les étapes d’acquisition d’une image par l’intermédiaire de l’installation selon le deuxième mode de réalisation, étant entendu que ce qui suit est entièrement applicable au premier mode de réalisation à la différence qu’il faut gérer les deux pivotements d’un seul organe mobile 16 au lieu de gérer les pivotements uniques de deux organes mobiles 36, 37 distincts.
En référence à la figure 4a, et selon une première étape, l’organe de commande 38 ordonne la génération d’une nappe laser NL par le bras d’illumination 11. Ceci permet au bras de détection 12 d’acquérir une vue V1 qui est transmise à l’ensemble d’orientation 35 qui projette lui-même cette vue V1 sur une première zone de la surface d’acquisition 14.
En référence à la figure 4b, et selon une deuxième étape, l’organe de commande 38 ordonne l’arrêt de la génération de la nappe laser. En conséquence le bras de détection 12 ne peut acquérir de vue. Il y a donc absence de transmission de vue dans l’installation et donc absence de projection de vues sur la surface d’acquisition 14. L’organe de commande 38 ordonne alors un déplacement d’au moins l’un des deux organes mobiles (par l’exemple l’organe mobile 37).
En référence à la figure 4c, et selon une troisième étape, une fois le ou les organes mobiles déplacés, l’organe de commande 38 ordonne la génération d’une nouvelle nappe laser NL par le bras d’illumination 11. Ceci permet au bras de détection 12 d’acquérir une nouvelle vue V2 qui est donc transmise à l’ensemble d’orientation 35 qui projette lui-même cette nouvelle vue sur une deuxième zone de la surface d’acquisition 14 différente de la première zone de par le déplacement de l’organe mobile 37 au cours de la deuxième étape.
En répétant ainsi en alternance la première étape ou la troisième étape avec la deuxième étape, on vient projeter rapidement plusieurs vues sur la surface d’acquisition 14 de l’appareil de prise d’images 13 ce qui permet sur une même image dudit appareil d’enregistrer différentes vues comme visible à la figure 4d.
A cet effet, l’appareil de prise d’images 13 est évidemment défini de sorte qu’un nombre d’images par seconde acquises par l’appareil de prise d’images 13 soit inférieur au nombre de vues par seconde projetées par l’ensemble d’orientation 35 sur la surface d’acquisition 14 afin que chaque image acquise par l’appareil de prise d’images 13 puisse contenir au moins deux vues différentes. Les appareils de prise d’images 13 du commerce sont tous définis par différents paramètres dont un « frame rate » pour « images par seconde » ce qui permet aisément de s’assurer de remplir la caractéristique précitée en contrôlant la fréquence de génération de la nappe laser par l’organe de commande 38.
De manière plus générale, bien que dans la présente demande on parle de « vue » et d’ « image », il faut bien entendu comprendre qu’il n’y a pas un réel transfert d’une photographie entre les différents éléments de l’installation : c’est en réalité un flux lumineux qui va circuler dans l’installation depuis l’équipement optique 10 jusqu’à la surface d’acquisition 14. Ainsi, et en réalité, l’équipement optique 10 génère un flux lumineux (« la vue ») qui est dirigé vers la surface d’acquisition 14 par l’ensemble d’orientation 35 : lorsque le flux lumineux frappe la surface d’acquisition 14, il créé alors une charge au niveau des pixels de ladite surface d’acquisition 14 de sorte à constituer une mémoire de vue. A l’issue du temps nécessaire pour l’appareil de prise d’images 13 pour générer une image (défini par le « frame rate »), un système électronique de l’appareil de l’appareil de prise d’images 13 « vide » les charges analogiques de tous les pixels et les transforme en valeurs (constituant ainsi « l’image »). En créant sur la surface d’acquisition 14 différentes mémoires de vue, l’image acquise va donc comprendre différentes vues.
On parlera toutefois par la suite de « vue » ou d’ « image » pour faciliter la compréhension de l’invention.
On retient par ailleurs que pour la présente demande il faut distinguer les vues acquises et générées par l’équipement optique 10 des images acquises par l’appareil de prise d’images 13 puisque l’invention vise à ce que chaque image comporte au moins deux vues différentes.
En outre l’installation est conformée de sorte que chaque vue projetée sur la surface d’acquisition 14 présente des dimensions moins importantes que celles de la surface d’acquisition 14 puisque l’invention vise à ce que chaque image comporte au moins deux vues différentes. Ceci peut être assuré par réglage de l’équipement optique 10 et/ou de l’ensemble d’orientation 38 (par exemple à l’aide du dispositif de sélection 17 – en effet, le dispositif de sélection 17 permet de sélectionner la portion intéressante de chaque vue et ainsi d’éviter d’encombrer la surface d’acquisition 14 en y affichant l’intégralité de chaque vue générée par l’équipement optique).
L’installation ainsi décrite accélère l’enregistrement de vues notamment en n’autorisant un déplacement des organes mobiles 36, 37 qu’en l’absence de transmission d’images de l’équipement optique 10 à la surface d’acquisition 14.
Par exemple, l’appareil de prise d’images 13 est défini de sorte à générer une image toutes les α millisecondes, α étant compris entre 20 et 30 millisecondes. L’organe de commande 38 contrôle alors le bras d’illumination 12 pour générer une nappe laser impulsionnelle toutes les θ millisecondes, θ étant compris entre 0.5 et 1.5 millisecondes. De la sorte, environ toutes les 0.5 à 1.5 millisecondes, une vue est projetée sur la surface d’acquisition 14 (on rappelle que l’installation est conformée de sorte qu’en l’absence d’éclairage par la nappe laser, la surface d’acquisition 14 ne peut enregistrer de vue du fait de l’absence d’éclairage) ce qui permet à l’appareil de prise d’images 13 d’enregistrer entre 13 et 60 vues par image. Optionnellement, l’installation est configurée pour assurer l’enregistrement d’entre 2 et 20 vues par image, et préférentiellement entre 5 et 20 vues par image, et préférentiellement encore entre 10 et 20 vues par image. On peut ainsi définir sur une seule image, une succession de vues sur L lignes de vues et C colonnes de vues. L est par exemple compris entre 1 et 7 ou 3 et 6 et C entre 1 et 5 et plus précisément, selon une option, entre 2 et 5 pour L et 2 et 4 pour C.
Toutes ces données sont fournies à titre indicatif et ne sont donc pas limitatives. Le nombre de vues par image dépendra notamment des résolutions spatiales et temporelles visées par l’utilisateur pour chaque application donnée.
Par exemple, si l’on se place dans l’application particulière et non limitative d’étude de larve de poisson-zèbre, au cours de la première étape, l’organe de commande 38 va gérer le bras d’illumination 11 pour créer de manière temporaire une nappe laser éclairant une tranche de la larve ce qui va permettre au bras de détection 12 d’acquérir une vue de cette tranche, et en particulier du cerveau et de sa fluorescence. Cette vue est ensuite projetée sur une première zone de la surface d’acquisition 14 via l’ensemble d’orientation. De préférence alors, grâce au dispositif de sélection 17, seule la portion de la vue où le cerveau de la larve est visible est conservée afin de ne pas encombrer la surface d’acquisition 14 par des informations inutiles.
Lors de la deuxième étape, l’organe de commande 38 stoppe l’éclairage par la nappe laser et déplace les organes mobiles 36, 37. Puis lors de la troisième étape, l’organe de commande 38 va gérer le bras d’illumination 11 pour créer de manière temporaire une nouvelle illumination par la nappe laser d’une autre tranche du poisson-zèbre : le bras de détection 12 peut en conséquence acquérir une autre vue de cette nouvelle tranche, autre vue qui va donc être projetée sur la surface d’acquisition 14 sur une nouvelle zone de celle-ci grâce aux déplacements effectués entretemps des organes mobiles 36, 37.
En alternant ainsi les étapes d’éclairages et celles de déplacements des organes mobiles 36, 37, on peut enregistrer sur une même image plusieurs vues de tranches différentes du cerveau de larve d’un poisson-zèbre (comme illustrée à la figure 8) alors qu’avec les dispositifs de l’art antérieur une seule vue d’une unique tranche était associée à chaque image de l’appareil de prise d’images.
On améliore ainsi la résolution temporelle d’un scan du cerveau d’une larve (correspondant au temps nécessaire à l’exploration de tout le volume dudit cerveau). Les inventeurs ont ainsi pu mettre au point un prototype permettant d’assurer un scan du cerveau d’une larve avec une résolution temporelle d’environ 50 Hertz soit environ dix fois plus vite qu’avec les dispositifs de l’art antérieur.
Selon un autre aspect, et indépendamment de l’application visée, mais également du mode de réalisation choisi, l’appareil de prise d’images 13 va en réalité mettre en œuvre trois phases pour acquérir une image :
  • Une phase « Préparation » de préparation de la surface d’acquisition,
  • Une phase « Illumination » d’exposition de la surface d’acquisition aux flux lumineux successifs en provenance de l’ensemble d’orientation 15/35,
  • Une phase « Lecture » pour vider les charges analogiques de tous les pixels de la surface d’acquisition et les transformer en valeurs
Optionnellement, la période de chaque phase est paramétrable par exemple par l’intermédiaire de l’organe de commande 21/38.
En conséquence, au cours de la phase « Lecture » et de la phase « Préparation », il n’est pas possible pour l’installation de projeter des vues sur la surface d’acquisition 14 ce qui diminue la résolution temporelle de l’installation.
Ainsi de préférence, et selon une première variante, l’appareil de prise d’images 13 est configuré pour mettre en œuvre les trois phases précitées non pas simultanément pour toute la surface d’acquisition 14, mais ligne de vues par ligne de vues de ladite surface d’acquisition 14. Une ligne de vue est elle-même composée d’un bloc de plusieurs lignes de pixels de la surface d’acquisition 14.
Ceci permet de paralléliser des phases entre deux lignes de vues consécutives et ainsi augmenter la résolution temporelle de l’installation.
Ceci est particulièrement avantageux pour le cas où l’ensemble d’orientation 15/35 projette les vues sur la surface d’acquisition 14 le long d’une première ligne de vues puis le long d’une deuxième ligne de vues … Il n’est donc alors pas nécessaire de préparer d’un coup toute la surface d’acquisition 14 à l’enregistrement d’une image à partir du moment où au moins une ligne de vues de ladite surface est dans son étape « Illumination » lorsque l’ensemble d’orientation 15/35 commence à projeter des vues sur cette ligne de vues.
Optionnellement, la hauteur des lignes de vues est paramétrable par exemple par l’intermédiaire de l’organe de commande 21/38. La hauteur des lignes de vues est paramétrable soit directement, soit par l’intermédiaire du paramétrage du nombre de lignes de vues. Par exemple la surface d’acquisition 14 est découpée de manière à présenter entre 2 et 5 lignes de vues.
De préférence on veillera à harmoniser le nombre de lignes de vues de la surface d’acquisition avec les mouvements de l’ensemble d’orientation 15/35 afin que celui-ci suive les lignes correspondantes.
Optionnellement, la période de chaque phase est paramétrable par exemple par l’intermédiaire de l’organe de commande 21/38 et ce pour chaque ligne de vues indépendamment des autres lignes de vues.
De préférence, l’appareil de prise d’images 13 est configuré pour activer successivement les lignes de vues de la plus haute à la plus basse.
Ceci est particulièrement avantageux dans le cas où la projection des vues sur la surface d’acquisition 14 suit un profil en serpentin.
En référence à la figure 6, on va détailler cette première variante (on retient que cette variante est également applicable au premier mode de réalisation comme au deuxième mode de réalisation).
A l’instant t1, la première ligne de vues met en œuvre la phase « Préparation ».
A l’instant t2, la première ligne de vues met en œuvre la phase « Illumination » et la deuxième ligne de vues met en œuvre la phase « Préparation ». Des premières vues peuvent ainsi être projetées et mémorisées sur la première ligne de vues.
A l’instant t3, la première ligne de vues met en œuvre la phase « Lecture », la deuxième ligne de vues la phase « Illumination » et la troisième ligne de vues la phase « Préparation ». Des deuxièmes vues peuvent ainsi être projetées et mémorisées sur la deuxième ligne de vues.
A l’instant t4, la deuxième ligne de vues met en œuvre la phase « Lecture », la troisième ligne de vues la phase « Illumination » et une quatrième ligne de vues la phase « Préparation ». Des troisièmes images peuvent ainsi être projetées sur la troisième ligne de vues.
Etc.
Une fois les différentes lignes de vues soumises aux trois phases, l’appareil de prise d’images 13 traite les données reçues de ces différentes lignes de vues pour générer une image correspondante.
Il peut toutefois arriver qu’avec cette activation ligne de vues par ligne de vues l’appareil de prise d’images 13 puisse progressivement se désynchroniser vis-à-vis du reste de l’installation, et notamment du bras d’illumination 11, de sorte qu’une ligne de vues L finisse par se retrouver dans sa phase « Préparation » alors que l’illumination effective de la ligne de vues L commence.
Pour pallier cet inconvénient, l’organe de commande 21/38 contrôle l’appareil de prise d’images 13 en synchronisant les ordres de commande de l’équipement optique 10 et de l’ensemble d’orientation 15/35 avec les ordres de commande de l’appareil de prise d’images 13, en se basant sur une horloge interne de l’un de ses éléments. De préférence, l’organe de commande 21/38 se base sur l’horloge interne de l’appareil de prise d’images 13 pour adapter en continu les ordres de commande dudit appareil, de l’ensemble d’orientation 15/35 et de l’équipement optique 10 et ainsi d’éviter un décalage progressif de l’appareil de prise d’images 13 vis-à-vis des autres éléments de l’installation.
Néanmoins, on retient qu’avec cette première variante, du temps demeure perdu notamment au cours de la phase « Préparation » de la première ligne de vue et de la phase « Lecture » de la dernière ligne de vue. En effet aucune ligne de vue de la surface d’acquisition 14 n’est alors dans une étape « Illumination » de sorte qu’aucune vue ne peut être enregistrée.
Pour limiter cet effet, l’ensemble d’orientation 15/35 est de préférence programmé pour afficher les vues sur les lignes de vues de la surface d’acquisition 14 de sorte que la plus grande dimension des vues s’étende parallèlement aux lignes.
En complément ou en remplacement de cette maitrise des orientations des vues, et selon une deuxième variante, applicable aux deux modes de réalisation, l’appareil de prise d’images 13 est programmé afin de travailler par blocs de lignes de vues indépendants ce qui permet au premier bloc de recommencer à mettre en œuvre les trois phases même si le dernier bloc n’a pas encore fini de son côté de les mettre en œuvre.
On évite ainsi un temps mort entre l’enregistrement de deux images successives.
Par exemple la surface d’acquisition 14 est découpée de manière à présenter entre 2 et 4 blocs de lignes de vues. Dans le cas présent, la surface d’acquisition 14 est découpée de manière à présenter deux blocs de lignes de vues, un bloc supérieur et un bloc inférieur.
Optionnellement, la période de chaque phase est paramétrable par exemple par l’intermédiaire de l’organe de commande 21/38 et ce pour chaque blocs de lignes de vues indépendamment de l’autre bloc.
En référence à la figure 7, on va détailler cette deuxième variante (on retient que cette variante est également applicable au premier mode de réalisation comme au premier mode de réalisation).
Si l’on divise la surface d’acquisition en six lignes de vues, le bloc supérieur va comprendre les trois premières lignes de vues et le bloc inférieur va comprendre les trois dernières lignes de vues.
En cours de fonctionnement, à l’instant tn, le bloc supérieur n’est pas actif mais le bloc inférieur est bien actif. En conséquence, la quatrième ligne de vues met en œuvre la phase « Lecture », la cinquième ligne de vues met en œuvre la phase « Illumination » et la sixième ligne de vues la phase « Préparation ».
A l’instant tn+1, le bloc supérieur redevient actif. En conséquence, la première ligne de vue met en œuvre la phase « Préparation ». Par ailleurs le bloc inférieur est toujours actif puisque la cinquième ligne de vue met en œuvre la phase « Lecture » et la sixième ligne de vue met en œuvre la phase « Illumination ».
A l’instant tn+2, les deux blocs sont actifs. En conséquence, la première ligne de vue met en œuvre la phase « Illumination » et la deuxième ligne de vue met en œuvre la phase « Préparation ». Par ailleurs la sixième ligne de vue met en œuvre la phase « Lecture ».
A l’instant tn+3, seul le bloc supérieur est actif. En conséquence, la première ligne de vue met en œuvre la phase « Lecture », la deuxième ligne de vue met en œuvre la phase « Illumination » et la troisième ligne de vue met en œuvre la phase « Préparation ». En revanche le bloc inférieur n’est plus actif. L’appareil de prise d’images 13 procède ainsi à l’enregistrement de l’image i en même temps que l’image i+1 est en cours d’acquisition grâce à l’activation du bloc supérieur.
A l’instant tn+4, les deux blocs sont de nouveau actifs. La deuxième ligne de vue met en œuvre la phase « Lecture », la troisième ligne de vue met en œuvre la phase « Illumination » et la quatrième ligne de vue met en œuvre la phase « Préparation ».
Etc.
Sur une même image de l’appareil de prise d’images 13 il est donc possible d’exposer la surface d’acquisition 14 ligne de vue par ligne de vue mais en outre de lancer l’acquisition de deux images à la fois ce qui est avantageux dans le cadre de la présente invention d’augmentation de la résolution temporelle.
On a ainsi décrit dans tous les modes de réalisation une installation simple de construction permettant d’accélérer la prise de vues. L’installation est en outre modulaire et permet de régler de nombreux paramètres parmi lesquels le nombre de vues par image et le temps d’illumination de la surface d’acquisition.
Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et on peut y apporter des variantes de réalisation sans sortir du cadre de l'invention tel que défini par les revendications.
En particulier, l’invention pourra être employée pour d’autres applications que ce qui a été indiqué et ainsi pourra être employée dans un but d’observation d’un élément mobile (qu’il soit d’origine organique (humaine, animale, végétale) ou inorganique) mais également dans un but de surveillance, d’analyse, de loisir … On pourra par exemple employer l’invention dans un cadre de Contrôle Non Destructif, sous éclairage stroboscopique … L’invention peut ainsi être appliquée dans de nombreux domaines et pour de nombreuses finalités et l’exemple donné des poissons-zèbres n’est donc en aucun cas limitatif.
Bien qu’ici l’équipement optique soit un microscope à nappe laser, l’équipement optique pourra être composé à la fois d’un microscope à nappe laser et d’autres éléments additionnels ou pourra être ou comporter un autre type de microscope, tel qu’un microscope traditionnel sans éclairage laser, ou bien être un autre type d’équipement optique qu’un microscope comme par exemple un équipement optique subjectif comme un télescope … ou un équipement optique objectif de type projecteur d’images …
Par ailleurs, l’appareil de prise d’images pourra travailler dans le visible, mais également dans d’autres domaines et par exemple dans l’infrarouge.
L’appareil de prise d’images pourra ainsi être de tout type : caméra infrarouge, caméra thermique, caméra argentique, caméra numérique … à condition que la caméra soit compatible avec le reste de l’installation. L’appareil de prise d’images pourra ne pas être une caméra mais comporter une caméra et un ou des éléments additionnels et/ou comporter au moins un élément autre qu’une caméra comme par exemple un capteur optique. La surface d’acquisition pourra ainsi être directement une surface photosensible (pellicule, surface de capteur photographique, surface de détecteur …) ou bien un autre type de surface.
L’ensemble d’orientation pourra être différent de ce qui a été indiqué. Ainsi en place d’être un miroir, l’organe mobile pourra être toute autre surface réfléchissante telle qu’une lame semi-réfléchissante ou bien un filtre. Le miroir pourra être un simple miroir plan ou être un miroir plus complexe tel qu’un miroir dichroïque. L’organe mobile pourra être uni-directionnel, bi-directionnel ou autre. L’ensemble d’orientation pourra par exemple comporter un unique organe mobile unidirectionnel.
L’ensemble d’orientation pourra ne pas comporter de dispositif de sélection ou pourra comporter un autre type de dispositif de sélection.
L’ensemble d’orientation pourra par ailleurs comporter davantage ou moins d’éléments que ce qui a été indiqué. Par exemple, l’ensemble d’orientation pourra comporter au moins une lentille, et de préférence au moins une paire de lentilles, agencée entre l’organe mobile le plus en aval de l’ensemble d’orientation et l’appareil de prise d’images.
L’ensemble d’orientation pourra comporter un nombre différent d’organes mobiles que ce qui a été indiqué. Si l’ensemble d’orientation comporte plusieurs éléments mobiles, ils pourront être agencés différemment de ce qui a été indiqué par exemple les uns à côtés des autres.
Par ailleurs, en place de moyens de commande galvanométriques, les moyens de commande pourront être différents et par exemple être des moyens de commande électrostatiques.
Par ailleurs, dans les modes de réalisation décrits, l’organe mobile ne se déplace vis-à-vis de la surface d’acquisition qu’en l’absence d’éclairage par la nappe laser i.e. lorsqu’aucune vue n’est transmise par l’équipement optique à l’ensemble d’orientation. On pourra toutefois conformer autrement l’installation pour s’assurer que l’ensemble d’orientation ne se déplace que lorsqu’aucune vue n’est projetée sur la surface d’acquisition. Par exemple, l’installation pourra être conformée pour comporter un obturateur bloquant temporairement la transmission de vues dans l’installation entre l’ensemble d’orientation et l’équipement optique et/ou entre l’ensemble d’orientation et la surface d’acquisition. On pourra en conséquence avoir un ensemble d’orientation configuré pour transmettre en continu des vues. L’obturateur pourra faire partie de l’équipement optique et/ou de l’ensemble d’orientation et/ou être un élément indépendant agencé entre les deux. En place d’un obturateur, l’installation pourra être pourvue d’un système d’éclairage additionnel éclairant une région d’acquisition de l’équipement optique. Le système d’éclairage pourra faire partie de l’équipement optique et/ou de l’ensemble d’orientation et/ou être un élément indépendant. Le système d’éclairage pourra par exemple être à base de diodes ou de laser. On pourra alors commander alternativement un éclairage et un arrêt dudit système de manière que l’ensemble d’orientation ne puisse projeter des vues sur la surface d’acquisition. Le système d’éclairage sera de préférence un système d’éclairage stroboscopique et/ou impulsionnel.
Dans tous les cas, on veillera également à ce que la surface d’acquisition ne soit pas éclairée de manière directe. On évitera ainsi de préférence de placer l’appareil de prise d’images à la lumière ambiante. De la même manière on évitera de placer l’équipement optique à la lumière ambiante.
Bien que l’on ait indiqué que l’ensemble d’orientation projetait des vues sur la surface d’acquisition selon un mouvement en serpentin, l’ensemble d’orientation pourra dessiner un autre mouvement sur la surface d’acquisition. En alternance, au lieu de projeter les vues ligne de vues par ligne de vues sur la surface d’acquisition, l’ensemble d’orientation pourra travailler colonne de vues par colonne de vues sur ladite surface d’acquisition.
De la même façon, bien qu’ici l’appareil de prise d’images travaille ligne de vues par ligne de vues, l’appareil de prise d’images pourra travailler par exemple colonne de vues par colonne de vues ou selon tout autre ensemble. L’appareil de prise d’images pourra par exemple travailler seulement selon deux ensembles. Les lignes de vues pourront être différentes, partiellement identiques entre elles ou toutes identiques entre elles. De même les blocs pourront être différents, partiellement identiques entre eux ou tous identiques entre eux. On pourra ajuster les temps des différentes phases d’une ligne de vues à une autre et/ou d’un bloc à un autre. On pourra activer les lignes de vues et/ou les blocs autrement que du haut vers le bas. Par exemple on pourra d’abord activer les deux lignes de vues centrales et activer les autres lignes de vues en remontant les lignes du bloc supérieur mais en descendant les lignes du bloc inférieur.
Pour la présente demande les notions de « haut », « bas », « ligne », « colonne » … doivent s’entendre selon la position en service de l’installation et en particulier de l’appareil de prise d’images.
Bien qu’ici seul les organes mobiles puissent être déplacés, on pourra avoir une partie ou toute l’installation mobile par exemple relativement à l’élément à observer.
En variante ou en complément de ce qui a été décrit, l’installation pourra prendre en compte d’autres paramètres pour optimiser la résolution temporelle des images acquises par exemple en travaillant sur l’asservissement des organes mobiles notamment pour prendre en considération un temps de chauffe des organes mobiles et/ou leur stabilisation dans une position donnée.

Claims (14)

  1. Installation pour l’acquisition d’au moins une image comprenant :
    • Un appareil de prise d’images (13) comprenant au moins une surface d’acquisition (14),
    • Un équipement optique (10) générant des vues à destination dudit appareil,
    l’installation comporte un ensemble d’orientation (15 ;35) agencé entre l’appareil de prise d’images et l’équipement optique pour projeter sur la surface d’acquisition les vues générées par l’équipement optique, l’ensemble d’orientation comprenant au moins un organe monté mobile (16 ; 36,37) par rapport à la surface d’acquisition pour pouvoir projeter deux vues successives générées par l’équipement optique sur deux zones différentes de la surface d’acquisition, l’organe mobile étant agencé pour n’être déplacé qu’en l’absence de projection de vue sur la surface d’acquisition, l’appareil de prise d’images étant par ailleurs défini de sorte qu’un nombre d’images par seconde acquises par l’appareil de prise d’images soit inférieur au nombre de vues par seconde projetées par l’équipement optique sur la surface d’acquisition afin que chaque image acquise par l’appareil de prise d’images puisse contenir au moins deux vues différentes.
  2. Installation selon la revendication 1, dans laquelle l’équipement optique (10) est un microscope à nappe laser.
  3. Installation selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans laquelle l’appareil de prise d’images (13) est une caméra numérique.
  4. Installation selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel l’organe mobile (16 ; 36,37) est un miroir.
  5. Installation selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel l’ensemble d’orientation (15 ; 35) comporte au moins deux organes mobiles.
  6. Installation selon la revendication 5, dans laquelle chaque organe mobile (16 ; 36,37) est monté mobile dans l’installation selon un unique axe de rotation.
  7. Installation selon l’une des revendications 1 à 6, dans laquelle l’ensemble d’orientation (15 ; 35) comporte des moyens de déplacement galvanométrique de l’organe mobile.
  8. Installation selon l’une des revendications 1 à 7, comprenant également un dispositif de sélection (17) permettant de sélectionner une portion seulement de la vue générée par l’équipement optique (10), portion qui sera projetée en service sur la surface d’acquisition.
  9. Installation selon l’une des revendications 1 à 7 configurée de sorte que l’ensemble d’orientation (15 ; 35) se déplace pour projeter en service des vues successives sur la surface d’acquisition selon un mouvement en serpentin.
  10. Installation selon l’une des revendications 1 à 9, dans laquelle la surface d’acquisition (14) est programmée pour être activée ligne par ligne.
  11. Installation selon l’une des revendications 1 à 10, dans laquelle la surface d’acquisition (14) est programmée pour être divisée en au moins deux blocs de lignes, chaque bloc pouvant fonctionner de manière indépendante.
  12. Installation selon l’une des revendications 1 à 11, comprenant un organe de commande (21 ; 38) d’au moins l’appareil de prise d’images et de l’ensemble d’orientation.
  13. Installation selon la revendication 12, dans laquelle l’organe de commande (21 ; 38) contrôle également l’équipement optique.
  14. Procédé pour l’acquisition d’images à partir d’une installation selon l’une des revendications 1 à 13, le procédé comprenant les étapes successives de :
    • projeter sur la surface d’acquisition (14) une première vue,
    • déplacer l’organe mobile relativement à la surface d’acquisition lorsque l’ensemble d’orientation (15 ; 35) cesse de recevoir de l’équipement optique des vues,
    • projeter sur la surface d’acquisition une deuxième vue, le déplacement de l’organe mobile entre la projection de la première vue et de la deuxième vue permettant de projeter lesdites vues sur des zones différentes de la surface d’acquisition.
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WO2013184758A2 (fr) * 2012-06-07 2013-12-12 Complete Genomics, Inc. Techniques d'éclairage à balayage
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