Apport de la polarimétrie en imagerie active : optimisation du contraste polarimétrique et mesure de biréfringence induite par imagerie de Mueller

Other literature type French OPEN
Richert, Michael (2009)
  • Subject: Optique | Imagerie | Polarimétrie | Polarisation | Détection | Simulation numérique | Biréfringence contrainte | Stokes Mueller | Etalonnage | Optics | Imaging | Polarimetry | Polarization | Detection | Numerical simulation | Stress birefringence | Calibration | 621

Les systèmes d'imagerie usuels sont fondés sur la seule mesure de l'intensité de la lumière transmise, réfléchie ou diffusée par l'objet étudié, et n’exploitent pas l'information contenue dans le caractère vectoriel de celle-ci, c'est-à-dire sa polarisation. Cette thèse présente le développement et la validation expérimentale d'un imageur de Mueller en lumière cohérente permettant la mesure complète de cette information polarimétrique. En particulier, elle propose une application de cet instrument pour la mesure de biréfringence induite dans des matériaux transparents, pour la caractérisation des contraintes élastiques. Une validation semi-quantitative de ce phénomène par simulation numérique est présentée. Par ailleurs, cette thèse propose une méthode originale d'optimisation du contraste entre un objet et son fond à partir de l'information polarimétrique complète de la scène en identifiant les états de polarisation incidents et d'analyses qui permettront de maximiser ce contraste. Cette méthode a été validée numériquement et a montré un gain en contraste notable par rapport aux mesures polarimétriques classiques. Conventional imaging systems are based exclusively on the intensity measurement of the light transmitted, reflected or scattered by the object under study, and do not exploit the information contained in the vector nature of light, that is to say its polarization. This thesis presents the development and the experimental validation of a Mueller imaging system in coherent light to measure this full polarimetric information. In particular, it proposes an application of this instrument for measuring the birefringence induced in transparent materials, for the characterization of elastic stresses. A semi-quantitative validation of this phenomenon by numerical simulation is presented. Moreover, this thesis proposes a novel method for optimizing the contrast between an object and its background from the full polarimetric information of the scene. This method has been validated numerically and showed a significant gain in contrast compared to conventional polarimetric measurements.
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