Post-Doc (H/F) : Apprentissage Machine et Imagerie Matricielle

Au cours des dernières décennies, la propagation des ondes dans les milieux complexes a fait l'objet d'études approfondies. L'émergence de réseaux multi-éléments a permis de mieux comprendre et manipuler les champs d'ondes, qui peuvent être utilisés pour exploiter la complexité des milieux de propagation afin, par exemple, de focaliser les ondes ou d'imager des objets cachés dans ces milieux.  Cette approche a été réalisée en acoustique en utilisant le concept du miroir à retournement temporel, et en optique, en exploitant des techniques de façonnage du front d'onde [1]. De manière alternative, le formalisme matriciel est particulièrement approprié en physique des ondes lorsque le champ d'ondes peut être contrôlé par des réseaux de transmission et/ou de réception d'éléments indépendants. Comme l'équation d'onde est linéaire quelle que soit la complexité du milieu, un ensemble d'opérations matricielles peut être appliqué en post-traitement à la matrice de réponse d’un réseau de capteurs afin d'optimiser le contrôle et la focalisation des ondes dans les milieux complexes.
En imagerie ondulatoire, notre objectif est de caractériser un environnement inconnu en le sondant activement et en enregistrant les ondes réfléchies par le milieu. C'est le principe de l'imagerie ultrasonore en acoustique, de la tomographie par cohérence optique (OCT) pour la lumière, du radar pour les ondes électromagnétiques ou de la sismologie par réflexion en géophysique. Toutefois, la propagation des ondes depuis les capteurs jusqu'au plan focal est souvent dégradée par les hétérogénéités du milieu lui-même. Celles-ci induisent à leur tour des distorsions du front d'onde (aberrations) et des évènements de diffusion multiplen qui peuvent fortement dégrader la résolution et le contraste de l'image. Les phénomènes d’aberration et diffusion multiple constituent donc les limites les plus fondamentales de l'imagerie dans tous les domaines de la physique des ondes.
Récemment, l'Institut Langevin a développé une approche universelle d'imagerie matricielle (IM) de milieux hétérogènes. Le formalisme matriciel est  en effet un outil idéal pour capturer les corrélations des champs incidents et réfléchis avec un réseau de capteurs. L'imagerie matricielle est basé sur la projection de la matrice de réflexion dans une famille de bases qui sont choisies en fonction de l'application souhaitée et du régime de diffusion. En particulier, la projection de la matrice de réflexion dans une base focalisée apporte beaucoup plus d'informations que l'image confocale que les scientifiques de l'imagerie sont habitués à manipuler.
D'une manière générale, l'imagerie matricielle nécessite l'acquisition de la matrice de réflexion complète afin de résoudre correctement les aberrations, les diffusions ou les réflexions multiples. pour résoudre correctement les aberrations, les diffusions multiples ou les réflexions.