Faits marquants

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Faits Marquants 2014

Premières lumières du spectroimageur MUSE

CNRS : COMMUNIQUÉ DE PRESSE NATIONAL I PARIS I 4 MARS 2014 VLT : le puissant spectrographe MUSE reçoit sa toute première lumière et ouvre ses yeux sur l’Univers


MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer) MUSE est un spectroimageur de nouvelle génération développé par un consortium européen dont le Centre de Recherche en Astrophysique de Lyon assure le leadership et avec lequelle le thème "Observation de la Terre et de l'Univers" de l'équipe MIV travaille depuis de nombreuses années (ANR SpaceFusion, ANR Dahlia, ANR DSIM). Un des objectifs phare de MUSE est de réaliser l'imagerie directe de la toile d'araignée cosmique (cosmic web), c'est à dire les filaments de matière froide dans lequel se forment les galaxies. Ces filaments sont prédit par le modèle cosmologique standard mais ils n'ont encore été jamais détectés directement. Dans ces filaments on s'attend à ce que le gaz diffus, faiblement ionizé par le fond de rayonnement UV de l'Univers, émette de la lumière dans la raie de Lyman de l'Hydrogène. Ce rayonnement est très faible et diffus et il était jusqu'à ce jour indétectable par les moyens actuels. Les performances de MUSE permettent d'envisager aujourd'hui cette observation. Pour ce faire, il faudra réaliser de très longue pose et être capable de détecter ces filaments de gaz ionisés dans les cubes de données produits par MUSE. Roland Bacon, astronome au CRAL et PI du projet MUSE a sollicité l'équipe MIV en finançant une thèse sur l'ERC Senior MUSICOS dont il est porteur, cette thèse démarrée à l'automne 2014 porte sur la recherche de méthodes adaptées à la détection d'un signal diffus spatialement et à très bas signal sur bruit, présent seulement à quelques longueurs d'onde dans un cube de données qui comporte par ailleurs un grand nombre de sources ponctuelles ou semi-ponctuelles beaucoup plus brillantes que les filaments. Ces travaux de recherche s'effectuent au sein d'une collaboration tri-partite entre le Pr O. Michel et F. Chatelain (Gipsa-lab), le Pr Ch. Collet et V. Mazet (iCube), R. Bacon et E. Thiebaut (CRAL).

File:CP_Muse_050314.pdf

ANR Jeune Chercheur : L'équipe MIV a décroché deux ANR Jeunes Chercheurs en 2014

L'équipe MIV a décroché deux ANR Jeunes Chercheurs en 2014. L'une portée par E. Baudrier (MdC dans le thème Traitement d'Images BioMédicales) intitulée RHODES concerne la reconstruction tomographique à angles inconnus d'objets en déformation à partir d'images biologique issues de Cryo-Microscopie électronique. Elle s'intéresse à la réduction de dimension pour l'estimation des paramètres d'orientation et de déformation, puis de reconstruction de l'ensemble continu des volumes 3D. Les méthodes développées permettront la reconstruction de deux molécules déformables pour lesquelles des aquisitions seront prévues. L'autre portée par V. Mazet (MdC dans le thème Observation de la Terre et de l'Univers) est consacrée à la modélisation bayésienne et aux méthodes d'optimisation associées pour le suivi de raies spectrales en radioastronomie et la décomposition parcimonieuse des spectres intégrant une information spatiale. La valorisation des méthodes développées en les appliquant sur des données astrophysiques réelles.

Lauréat des Bourses d'excellence Eiffel

M. Hmida ROJBANI, doctorant dans l'équipe MIV en cotutelle avec la Faculté des Sciences de Tunis et sous la direction de Christian Ronse, est à ICube pour une durée de 10 mois durant sa thèse "Reconnaissance de forme dans des images volumiques en niveaux de gris: Application à l'imagerie biologique cellulaire".

Faits Marquants 2013

Dépôt de brevet

Jihad Zallat, Marc Torzynski, Christian Heinrich et Alex Lallement ont déposé un brevet sur un dispositif pour compenser la dérive d'un déphasage d'un modulateur d'état de polarisation d'un faisceau lumineux.

Mesurer la polarisation de la lumière provenant d'une scène repose essentiellement sur la possibilité de construire un analyseur de l'état de polarisation ou PSA (Polarization State Analyzer) qui permet d'accéder au vecteur de Stokes de la lumière provenant de chaque pixel de l'objet. Cela se fait par l'utilisation d'éléments biréfringents tels que les lames à retards fixes mobiles en rotation ou des éléments à cristaux liquides (LCVR) qui présentent l'avantage de ne nécessiter aucun élément mécanique et permettent des cadences d'acquisition proches de la cadence vidéo. Cependant, les modulateurs à base de cristaux liquides sont connus par leur sensibilité à la température et leur dérive de phase ce qui amène à des procédures d'étalonnage (trop) récurrentes des polarimètres.

Cette invention propose une nouvelle architecture basée sur les modulateurs à cristaux liquides propre aux Analyseurs/Générateurs d'états de polarisation d'un instrument de mesure de la polarisation (polarimètre). Cette architecture permet d'éliminer les effets indésirables de la dérive de phase et par conséquent la nécessité d'étalonner l'instrument avant chaque mesure. Dans cette architecture, les effets de dérive dus à la température d'un modulateur sont compensés par les effets de dérive d'un autre modulateur qui lui est associé.


Résultats du projet ERC FBrain

Le projet ERC FBrain (2008-2013), porté par François Rousseau, est arrivée à son terme. Les progrès récents de l'imagerie médicale nous permettent maintenant de quantifier la maturation des tissus du cerveau au stade fœtal, et ouvre une nouvelle voie sur la compréhension du développement rapide du cerveau in utero. Ces avancées complètent les travaux déjà réalisés dans l'imagerie au niveau cellulaire dans les études animales et post mortem sur le développement du cerveau. Les techniques d'IRM rapides sont capables maintenant de « geler » le mouvement de la tête du fœtus lors de l'acquisition d'une image. La combinaison avec des algorithmes avancés de post-traitement permet de reconstruire des images 3D du cerveau fœtal. Ces nouvelles images ont motivé le développement de nouvelles techniques pour étiqueter automatiquement les zones de tissus en développement dans les données d'IRM permettant leur quantification précise en 3D. Ces méthodes ont servi de base de travail pour créer les premières cartes du taux de croissance des tissus et de certains motifs du développement cortical in utero. Nos travaux ont également montré que l'estimation du connectome (c'est à dire le réseau des fibres nerveuses cérébrales) chez le fœtus est dorénavant possible in utero. Ces mesures fournissent des conclusions précieuses qui complètent ceux issus des études post-mortem, et permettent en outre la possibilité de grandes études de population concernant l'influence des gènes et de l'environnement maternel sur le développement précoce du cerveau.

Colin Studholme, François Rousseau, « Quantifying and modelling tissue maturation in the living human fetal brain », International Journal of Developmental Neuroscience, 2013