Microscopie sans lentille 3d couplee a un reseau de neurones profond

Publié le : 15 juillet 2019

Au CEA-Leti, nous développons la microscopie sans lentille pour le suivi des cultures cellulaires. Cette technique repousse plusieurs limites de la microscopie conventionnelle (compacité, champ de vision, quantification, etc.). Nous avons récemment montré, pour la première fois, des séquences 3D+temps de culture de cellules 3D avec un microscope sans lentille. Nous avons observé des cellules sans aucun marquage dans un volume pouvant atteindre plusieurs millimètres cubes sur plusieurs jours. Cette nouvelle méthode de microscopie nous a permis d’observer un large éventail de phénomènes uniquement présents dans des environnements 3D. Toutefois ce prototype de microscope a encore les défauts d’un long temps de calcul pour la reconstruction (> 1 heure / image) et les volumes reconstruits présentent des artefacts dus au nombre limité d’acquisitions angulaires. Le travail de thèse portera sur la capacité des technologies de réseau de neurones profond à surmonter les limitations susmentionnées. Il s’agira d’obtenir un réseau de neurones de convolution sur la base de simulations de volumes de cultures cellulaires 3D (références) et de la réponse simulée de notre microscope 3D sans lentille actuel (entrées). Cette solution devrait permettre d’accélérer le processus de reconstruction et de fournir une reconstruction correcte de l’ensemble du volume. Cette approche posera deux questions scientifiques: est-ce qu’il est pertinent de simuler des données pour entraîner un réseau de neurones et comment évaluer la qualité de la reconstruction 3D obtenue via un réseau de neurones ?

Profil du candidat recherché:

– Diplôme d’ingénieur en mathématiques appliquées ou en sciences physiques.

– Solides connaissances dans le traitement de l’image avec des compétences dans l’apprentissage en profondeur.

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