Self-calibration for lensless color microscopy - Archive ouverte HAL Access content directly
Journal Articles Applied optics Year : 2017

Self-calibration for lensless color microscopy

Auto-étalonnage en microscopie sans lentille couleur.

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Abstract

Lensless color microscopy (also called in-line digital color holography) is a recent quantitative 3D imaging method used in several areas including biomedical imaging and microfluidics. By targetting cost effective and compact designs, the wavelength of the low-end sources used is only imprecisely known, in particular because of their temperature and power supply voltage dependence. This imprecision is the source of biases during the reconstruction step. An additional source of error is the crosstalk phenomenon, i.e., the mixture in color sensors of signals originating from different color channels. We propose to use a parametric inverse problem approach to achieve the self-calibration of a digital color holographic setup. This process provides an estimation of the central wavelengths and of the crosstalk. We show that taking the crosstalk phenomenon into account in the reconstruction step improves its accuracy.
La microscopie sans lentille couleur (également appelée holographie numérique couleur en ligne) est une méthode d'imagerie 3D quantitative récente utilisée dans plusieurs domaines, dont l'imagerie biomédicale et la microfluidique. Lorsqu'on s'intéresse à des conceptions bas coût et compactes, les longueurs d'ondes des sources utilisées ne sont pas connues précisemment, notamment en raison de leur dépendance à la température et à la tension d'alimentation. Cette imprécision est la source de biais lors de l'étape de reconstruction. Une source d'erreur supplémentaire qui peut être présente dans ce type de montage, est le phénomène de "cross talk", c'est-à-dire le mélange des signaux des différentes longueurs d'ondes sur les canaux RGB de la matrice de Bayer du capteur. Nous proposons d'utiliser une approche de type problèmes inverses paramétrique pour réaliser un auto-étalonnage de ce type de configuration holographique couleur bas coût. Cette approche fournit une estimation des longueurs d'ondes centrales des sources et du "cross-talk". Nous montrons que la prise en compte du phénomène de "cross-talk" dans la phase de reconstruction améliore sa précision.
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self_calibration_for_lensless_color_microscopy_review_round_2.pdf (1.09 Mo) Télécharger le fichier
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Dates and versions

ujm-01577888 , version 1 (28-08-2017)

Identifiers

Cite

Olivier Flasseur, Corinne Fournier, Nicolas Verrier, Loïc Denis, Frédéric Jolivet, et al.. Self-calibration for lensless color microscopy. Applied optics, 2017, 56 (13), ⟨10.1364/AO.56.00F189⟩. ⟨ujm-01577888⟩
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