Stratégies de conception de systèmes hybrides optique/traitement avec traceur de rayons différentiable – EDDRIS

Le projet EDDRIS a pour but de développer des stratégies innovantes de conception de systèmes d’imagerie. Ces derniers sont aujourd’hui composés pour la plupart d’un système optique et d’un traitement numérique. Pour que le système d’imagerie soit optimal (tout en respectant des contraintes de poids et consommation), ces deux éléments doivent donc être optimisés dans le même temps. Cependant, pour que ces deux parties du système d’imagerie puissent être optimisées conjointement, il est nécessaire de développer et d’utiliser un logiciel dédié, tel qu’un traceur de rayons différentiable. De cette manière, les caractéristiques d’imagerie (tache image) prises en compte dans le traitement numérique sont liées aux dérivées des paramètres optiques (rayon de courbure, épaisseur…), ce qui permet de s’intéresser à différents traitements, allant de la déconvolution linéaire à l’apprentissage automatique.
Nous proposons donc d’utiliser le traceur de rayons différentiable FORMIDABLE, sous licence ESCL, et d’y développer un environnement spécifiquement dédié à la conception conjointe optique/traitement. Au cours du projet, nous nous intéresserons à des systèmes d’imagerie de complexité croissante (utilisation de masques de phase dans la pupille du dispositif optique pour modifier le front d’onde, puis modification d’un plus grand nombre de surfaces, éventuellement freeform). Nous proposerons des stratégies de conception spécifiques aux différents types de traitement envisagés, en accord avec les contraintes de taille, poids et consommation du système d’imagerie. Un démonstrateur dédié à la conduite automobile nous permettra de valider expérimentalement l’une des stratégies mise en place.