Brevet FR2848683A1 — publié le 20040618

Procédé d'imagerie cohérente avec correction des effets de turbulences La présente invention concerne un procédé d'imagerie cohérente 5 avec correction des effets de turbulences et un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé. Le procédé selon l'invention s'applique notamment à l'imagerie longue portée pour la correction des effets résultant de la turbulence atmosphérique. En imagerie optique, lors de l'observation d'un objet à travers un 10 milieu transparent donné (air, eau, etc.), les inhomogénéités (ou turbulences) de l'indice optique du milieu de propagation limitent fortement la résolution spatiale de l'image observée, la turbulence se traduisant par une aberration optique. En régime de fortes inhomogénéités (variance induite de phase supérieure à la longueur d'onde), la résolution est limitée à une valeur 15 dépendant uniquement de la "force" de cette perturbation. Une correction est néanmoins possible, permettant ainsi la restitution d'une résolution limitée par les performances optiques du système d'observation. Cette situation apparaît notamment lors de la propagation de la lumière sur de longues distances dans l'atmosphère, ou dans l'eau. La correction de la turbulence a 20 donc un très fort intérêt en imagerie longue portée. En imagerie passive, différentes techniques de correction des effets de turbulence sont connus, les plus répandus étant les systèmes de correction en temps réel, appelés sous le nom générique d"'optique adaptative". Plusieurs variantes existent, mais tous ces systèmes se 25 composent d'un analyseur de front d'onde, et d'une commande rétroactive sur un miroir déformable conjugué avec la pupille d'observation. L'invention propose un procédé de correction des effets de turbulence en imagerie cohérente. L'imagerie cohérente offre la possibilité par rapport à l'imagerie passive de mesurer l'amplitude et la phase de l'objet visé, ouvrant la voie non 30 seulement à de l'imagerie 3D, mais également à des méthodes d'imagerie haute résolution (synthèse d'ouverture), et/ou d'interférométrie, et/ou de mesures de vibration. Pour cela, l'invention propose un procédé d'imagerie cohérente basé sur l'estimation de l'onde objet par moyennage cohérent du champ 35 mesuré dans la pupille d'observation par zones de dimension donnée, inférieure ou égale au diamètre de Fried r0 de la turbulence, puis une remise en phase des champs mesurés dans des zones se recouvrant. Plus précisément, l'invention concerne un procédé d'imagerie cohérente d'un objet avec correction des aberrations résultant de turbulences 5 du milieu de propagation entre l'objet et une pupille d'observation, comprenant l'illumination de l'objet par une source lumineuse cohérente, caractérisé en ce qu'il comprend: - au moins un premier et un second maillage de la pupille d'observation en zones de dimension donnée, lesdits maillages 10 étant décalés de telle sorte que les zones de chaque maillage se recouvrent partiellement, - un nombre donné de mesures de l'amplitude complexe du champ de l'onde objet rétrodiffusée par l'objet sur chacune desdites zones des différents maillages, les mesures étant 15 effectuées à des instants donnés différents, - une première estimation, sur chaque zone des différents maillages, par moyennage cohérent desdites mesures, d'une amplitude moyennée (Um(r)> égale à l'amplitude complexe de l'onde objet débarrassée des effets de turbulence, affectée par 20 un terme de phase de référence propre à chaque zone, - l'estimation, sur l'ensemble de la pupille d'observation, de l'amplitude complexe de l'onde objet débarrassée des effets de turbulence, par remise en phase desdites premières estimations évaluées sur la partie de recouvrement desdites 25 zones. L'invention concerne en outre un dispositif d'imagerie cohérente pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, comprenant une source d'émission d'une onde lumineuse cohérente, un système optique pour illuminer l'objet par l'onde issue de ladite source, des moyens de mesure de 30 l'amplitude complexe de l'onde rétrodiffusée par l'objet incidente sur ladite pupille d'observation, et caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens de calcul permettant de déterminer, sur chacune desdites zones desdits maillages, l'amplitude complexe de l'onde rétrodiffusée par l'objet sur chacune desdites zones, et des moyens de calcul permettant d'effectuer ladite première estimation de l'amplitude moyennée et l'estimation de l'amplitude complexe de l'onde objet débarrassée des effets de turbulence. D'autres avantages et caractéristiques apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit, illustrée par les figures annexées qui représentent: - la figure 1, un schéma synoptique des étapes du procédé selon l'invention dans une variante de mise en oeuvre; - la figure 2, un exemple de maillage de la pupille d'observation selon un exemple de mis en oeuvre du procédé; - la figure 3, un exemple de réalisation d'un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Lors de l'observation d'un objet à travers un milieu transparent donné (air, eau, etc.), les inhomogénéités (ou turbulences) de l'indice optique du milieu de propagation limitent fortement la résolution spatiale de l'image 15 observée. Un modèle couramment employé dit de "champ proche" permet d'écrire l'amplitude complexe U(f,t) du champ propagé comme étant le produit de l'amplitude complexe U0(F) de l'onde propagée dans le milieu homogène par une fonction dépendant uniquement de la turbulence. U(i,t)= UO(i)-XtUrh(f, t) e (1) Xturb est l'amplitude de la fonction caractéristique des turbulences (grandeur réelle), (pturb est la phase de cette fonction. On fait généralement l'hypothèse que Xturb vaut 1. Dans ce modèle seule la phase de l'onde propagée est affectée. La turbulence se traduit donc par une aberration optique. La figure 1 représente le diagramme synoptique du procédé d'imagerie cohérente selon l'invention, dans une variante de mise en oeuvre. L'objet à imager est éclairé par une source lumineuse cohérente, généralement un laser. Le procédé selon l'invention permet de déterminer l'amplitude complexe U0(i) de l'onde rétrodiffusée par l'objet et corrigée des 30 effets de turbulences du milieu de propagation entre l'objet et une pupille d'observation. Dans une première étape (1) du procédé selon l'invention, il s'agit de déterminer N mesures de l'amplitude complexe U,,'(i) du champ de l'onde objet rétrodiffusée par l'objet sur un ensemble de zones Zm de la 35 pupille d'observation. Ces zones, de dimension donnée, résultent d'au moins un premier et un second maillage (M1, M2) de la pupille d'observation, ces deux maillages étant décalés de telle sorte que les zones Zm se recouvrent partiellement, comme cela est illustré sur la figure 2. Afin d'avoir une correction la plus efficace, la dimension des zones doit être choisie inférieure 5 ou égale au diamètre de Fried ro de la turbulence du milieu, défini comme le diamètre maximal de la pupille d'entrée du système optique pour lequel la résolution n'est pas affectée par les turbulences. Typiquement, le diamètre de Fried pour les turbulences atmosphériques est de l'ordre de 1 cm. En pratique, le procédé peut être mis en oeuvre en choisissant une dimension 10 donnée puis en ajustant cette dimension jusqu'à obtenir un résultat satisfaisant. Les N mesures, indexées par le repère i sont effectuées à des instants ti donnés différents mais chaque mesure est effectuée simultanément sur l'ensemble des zones. En pratique, la mesure de l'amplitude complexe U'(î) du champ de l'onde objet rétrodiffusée par l'objet 15 à l'instant ti peut être effectuée sur l'ensemble de la pupille d'observation (étape Il sur la figure 1), puis un découpage numérique de la pupille d'observation selon les deux maillages (étape 13) permet la mesure de l'amplitude complexe U,,,'(F) sur chaque zone Zm, La mesure de l'amplitude complexe sur l'ensemble de la pupille d'observation peut être obtenue par 20 différentes techniques connues de l'homme du l'art. Une de ces techniques sera décrite en détail par la suite. En pratique, les temps t1 entre les différentes mesures sont choisis de telle sorte à ce que la durée qui les sépare soit supérieure au temps d'évolution de la turbulence, ce qui permet d'avoir des mesures sur des évènements de turbulence décorrélés entre eux. 25 Par contre, la durée de chaque mesure doit être inférieure au temps d'évolution de telle sorte qu'une mesure corresponde à un évènement de turbulence. Typiquement, le temps d'évolution des turbulences atmosphériques se situe entre 1 et 10 msec. La seconde étape (2) du procédé selon l'invention consiste en une 30 estimation, sur chaque zone Zm des différents maillages, par moyennage cohérent des mesures, d'une amplitude moyennée KUm(?)) égale à l'amplitude complexe de l'onde objet cherchée U,(i), pondérée par un terme de phase de référence propre à chaque zone Zm. Cette phase de référence est une valeur moyenne spatiale de la phase mesurée sur la zone Zm lors 35 d'une mesure de référence à un instant de référence, par exemple une première mesure à l'instant t1. Par moyennage " cohérent ", on entend le calcul suivant. Comme cela a été expliqué précédemment, l'amplitude complexe U'(i) de l'onde rétrodiffusée par l'objet est évaluée dans des zones de la pupille d'observation découpée suivant deux maillages comme 5 indiqué par exemple sur la figure 2, de manière à ce que ces zones se recouvrent. A l'intérieur de chaque zone, par définition du paramètre de Fried r0, l'écart type de la phase aberrante due à la turbulence vaut à peu près nlt2. La valeur moyenne spatiale de la phase sur la zone, également appelée piston, a par contre une variance largement supérieure à 2n. Comme ce 10 dernier paramètre n'influe pas sur la formation d'image, seules les variations de phase relatives sont d'intérêt. Comme la dérivée de la phase aberrante (Pturb est en moyenne nulle, la moyenne du champ mesuré sur une zone donnée converge vers le champ objet recherché à condition que les mesures soient remisent en phase. C'est ce que l'on entend par moyennage 15 " cohérent ". Ainsi, comme cela est illustré sur l'exemple de la figure 1, le piston (pim piston pour chaque mesure à l'instant ti est calculé (étape 21) relativement à la valeur du piston (p1m piston sur une première mesure arbitraire (mesure de référence) par rapport à laquelle toutes les mesures seront recalées en phase (étape 22). Par exemple, on considère l'amplitude 20 complexe U,,'(7) mesurée sur la zone Zm à l'instant ti. On calcule la composante piston de la différence de phase entre Um1(F) et Um1(i), correspondant à l'amplitude complexe de la mesure de référence prise selon cet exemple à l'instant t1. IrrL JU,,,(jk).U.*(jk)-)) ç,ipiston = A tan i (k) Re LUJf(j,k).Ul *(,k).) j,krZi o Z; est l'ensemble des points (,k) de la zone considérée. On compense alors (étape de correction 22) la phase de Urn'(i) avec la valeur (Pm piston mesurée. On peut ensuite procéder au moyennage des différentes mesures dont les phases sont corrigées. Avantageusement, il s'agit d'une moyenne temporelle pondérée, par exemple une moyenne récursive avec un 30 poids affecté aux mesures décroissant avec le temps auquel elles sont effectuées, permettant d'accorder une confiance plus grande aux dernières mesures. Ainsi, par exemple, (u.(F)) = (i-a) (u", (i)> + a -u () e_ """'"' (3) o a dépend de la constante de temps d'évolution de l'objet (si il y a lieu d'en considérer). Il est facile de montrer que le résultat converge vers (u,,,(ir))= uO(r) -ç7ç (4? O (Plm piston est la composante piston de la première acquisition. On a ainsi estimé le champ objet débarrassé des effets de la turbulence sur chaque zone du maillage. Il reste que ces zones ont des 10 phases relatives aléatoires dépendant du premier état de turbulence mesuré. La troisième étape (3) du procédé selon l'invention consiste à procéder à la remise en phase des zones. Les phases relatives entre chaque souspupille sont calculées sur les parties de recouvrement des zones. Les sous-pupilles sont alors corrigées de proche en proche, éventuellement avec i 5 des méthodes de clôture de phase pour limiter les erreurs cumulatives. La correction de turbulence dépend du nombre de mesures obtenues pour effectuer la moyenne (paramètre ca), mais aussi du nombre de zones à remettre en phase puisque les erreurs cumulatives croissent avec le nombre de sous- pupilles. Notons que le nombre total N de mesures doit être tel que 20 l'objet reste fixe pendant le temps cumulé des mesures par rapport à la pupille d'observation. Ainsi, typiquement, pour N = 30, si la durée entre deux mesures est de l'ordre de 10 msec, l'objet doit rester fixe pendant 300 msec. Les mouvements solides de l'objet (rotation et translation) sont gênants car ils entraînent une translation de la figure de speckle mais ces mouvements 25 peuvent être corrigés. En pratique, l'onde objet rétrodiffusée par l'objet sur la pupille d'observation est caractérisée par une figure de speckle. Or la figure d'intensité du champ n'est pas gênée par les aberrations de l'atmosphère. Chaque mesure de l'amplitude complexe U'(i) sur l'ensemble de la pupille d'observation est avantageusement corrigée (étape 12, figure 1) par rapport 30 à une première mesure de référence pour tenir compte d'une translation éventuelle de ladite figure de speckle par exemple par corrélation de l'intensité des figures de speckle. Selon une variante du procédé d'imagerie selon l'invention, il est également possible de corriger les effets d'anisoplanétisme de la turbulence, 35 c'est-à-dire les effets de variation de la turbulence en fonction de l'angle de visée (ou position dans le champ) dans quel cas une correction globale n'est pas optimale. Selon cette variante, on estime séparément l'amplitude complexe rétrodiffusée par des zones sélectionnées du champ image. L'amplitude complexe rétrodiffusée par une zone sélectionnée du champ 5 image est obtenue à partir de la mesure U' plein champ par transformée de Fourier (calcul de l'image), puis masquage de la zone d'intérêt d'un diamètre suffisamment petit pour considérer que tous les points de la zone sont affectés de la même turbulence, et transformée de Fourier inverse pour le calcul du front d'onde associé. Ce calcul est effectué pour chaque zone 10 d'intérêt du champ. Le procédé de correction de turbulence tel que décrit précédemment peut alors s'appliquer de la même manière à tous les fronts d'ondes calculés. Une fois les fronts d'ondes estimés, l'image corrigée plein champ peut être reformée en juxtaposant les images corrigées de petit champ. La figure 3 présente un exemple de dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Il comprend une source d'émission d'une onde lumineuse cohérente LAS, un système optique OPT pour illuminer l'objet OBJ par l'onde issue de ladite source LAS, des moyens de mesure de l'amplitude complexe de l'onde rétrodiffusée par l'objet incidente 20 sur la pupille d'observation OBS. Il comprend en outre des moyens de calcul (non représentés) permettant de déterminer, sur chacune desdites zones Zm des maillages, l'amplitude complexe de l'onde rétrodiffusée par l'objet sur chacune des zones, et des moyens de calcul permettant d'effectuer l'estimation de l'amplitude moyennée (U,,(F) et l'estimation de l'amplitude 25 complexe U,(r) de l'onde objet débarassée des effets de turbulence, selon les étapes précédemment décrites. Avantageusement, les moyens de mesure de l'amplitude complexe de l'onde rétrodiffusée par l'objet incidente sur la pupille d'observation OBS sont formés par un dispositif d'holographie numérique 30 HOL du type comprenant un détecteur matriciel numérique DET, conjugué avec la pupille d'observation OBS, et permettant l'acquisition, lors de chaque mesure, de la figure d'interférence entre ladite onde rétrodiffusée par l'objet et une onde de référence URQ() d'amplitude complexe connue. Par exemple, des moyens de séparation SEP de l'onde issue de la source lumineuse LAS 35 permettant de former ladite onde de référence. Un tel dispositif est décrit par exemple dans la demande de brevet français FR 2 792 082 au nom de la déposante. Le principe de la mesure est rappelé brièvement cidessous. L'objet OBJ est illuminé à l'aide du système optique OPT par une onde cohérente laser issu par exemple d'un laser hélium Néon. L'onde à mesurer, 5 U' Chaque zone de chacun des maillages de la pupille d'observation correspond alors à une zone du détecteur matriciel de p x p détecteurs 10 élémentaires du détecteur o p est supérieur ou égal à 2. En pratique, chaque zone comprend typiquement au moins 16 x 16 pixels. Une onde de référence UR(r) d'amplitude et de phase connues illumine également le détecteur matriciel; elle est telle que le battement induit par la différence des fréquences optiques entre l'onde U'(F) et l'onde UR(7) soit inférieur à 15 l'inverse de la bande passante temporelle des détecteurs et que la figure d'interférences découlant du mélange des deux ondes soit correctement échantillonnée par le détecteur matriciel. Par exemple, un filtre spatial FLT dans un plan image permet d'assurer cette dernière condition. Avantageusement, l'injection de l'onde de référence dans une fibre 20 monomode OF permet un filtrage spatial parfait de la source, et donc une meilleure connaissance de la phase de l'onde de référence. Le champ d'interférence I'j,k) pour la ième mesure o j et k sont les coordonnées spatiales s'écrit alors: I(jk)=UR,(jk+2 + 2 UR(jk) +21U(jk) U'(jk Icos((,^(j,k) - R(j, k)) (5) -IUR(jk)t + UL(j,k2 + UR,(j,k)UJ*(j,k)+ UR(j,k)Ui(j,k) On fait ici l'hypothèse que le champ d'interférence est stable pendant le temps d'acquisition de la trame. La connaissance de UR permet d'éliminer numériquement le premier terme. L'intensité de U1 est négligeable 30 par rapport à tous les autres termes en régime de faible flux. L'ambiguté sur le signe de la phase de UR se traduit dans l'espace de Fourier par deux termes, respectivement la transformée de Fourier de UR U' et de UR' Ui. Ces deux termes sont séparés dans l'espace des fréquences si l'angle d'arrivé de UR est significativement différent de celui de U' (holographie off axis). La sélection par filtrage spatial te transformée de Fourier inverse permet donc d'estimer UR U' sans ambiguté. En supposant que UR est une onde sphérique issue d'un point source centré sur l'objet, une image de l'objet est obtenue par transformée de Fourier de UR* Ui. Selon une variante du dispositif, le dispositif d'holographie numérique comprenant des moyens optiques L de formation d'une image de l'objet, le détecteur matriciel numérique DET est conjugué avec un plan focal desdits moyens L, et détecte lors de chaque mesure la figure d'interférence entre l'image aberrante de l'objet et l'onde de référence d'amplitude 10 complexe connue. L'amplitude complexe de l'onde rétrodiffusée par l'objet dans la pupille d'observation est alors calculée par transformée de Fourier. Selon une autre variante, le détecteur matriciel numérique DET est positionné dans une position quelconque de telle sorte à intercepter l'onde rétrodiffusée par l'objet et détecte lors de chaque mesure la figure 15 d'interférence entre ladite onde rétrodiffusée par l'objet et l'onde de référence d'amplitude complexe connue. L'amplitude complexe de l'onde rétrodiffusée par l'objet dans la pupille d'observation est alors calculée par une méthode de calcul de retro-propagation des ondes. Enfin, il est également possible de procéder à la mesure de 20 l'amplitude complexe de l'onde rétrodiffusée par l'objet par d'autres moyens qu'un dispositif d'holographie numérique du type de celui décrit précédemment. Par exemple, les moyens de mesure de l'amplitude complexe peuvent comprendre un détecteur de type Shack-Hartmann. De tels moyens sont décrits par exemple dans l'article de J.D.Gonglewski et al. 25 (J.D. Gonglewski et al. " Coherent Image Synthesis Wavefront Sensor Measurements Of A Non-imaged Laser Speckle Field: A Laboratory Demonstration ", Optics Letters, 16, 1893-1895 (1991)). REVENDICATIONS 1- Procédé d'imagerie cohérente d'un objet (OBJ) avec correction des aberrations résultant de turbulences du milieu de propagation (MED) 5 entre l'objet et une pupille d'observation (OBS), comprenant l'illumination de l'objet par une source lumineuse cohérente (LAS), caractérisé en ce qu'il comprend: - au moins un premier et un second maillage (M1, M2) de la pupille d'observation en zones (Zm) de dimension donnée, 10 lesdits maillages étant décalés de telle sorte que les zones (Zm) de chaque maillage se recouvrent partiellement, - un nombre donné (N) de mesures (1) de l'amplitude complexe (Umi(r)) du champ de l'onde objet rétrodiffusée par l'objet sur chacune desdites zones (Zm) des différents maillages, les 15 mesures étant effectuées à des instants (ti) donnés différents, - une première estimation (2), sur chaque zone (Zm) des différents maillages, par moyennage cohérent desdites mesures, d'une amplitude moyennée KUm(r)) égale à l'amplitude complexe de l'onde objet (U0(r)) débarrassée des 20 effets de turbulence, affectée par un terme de phase de référence (41mpiston) propre à chaque zone (Zm), - I'estimation (3), sur l'ensemble de la pupille d'observation, de l'amplitude complexe (Uo(r)) de l'onde objet débarrassée des effets de turbulence, par remise en phase desdites premières 25 estimations évaluées sur la partie de recouvrement desdites zones (Zm). 2- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première estimation (2) par moyennage cohérent comprend, sur chaque zone (Zm) des différents maillages, pour chaque mesure à un instant donné 30 (ti), le calcul (21) de la valeur moyenne spatiale ('impiston) de la phase sur ladite zone relativement à ladite phase de référence (1mpiston), la correction de la phase de l'amplitude complexe mesurée (Umi(r)) par ladite valeur moyenne spatiale (ó'mpiston) de la phase, le calcul d'une moyenne temporelle pondérée (Urn(r)) sur l'ensemble des mesures des amplitudes 35 complexes dont les phases sont ainsi corrigées. 3- Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la moyenne temporelle pondérée est une moyenne récursive, le poids affecté aux mesures décroissant avec le temps auquel elles sont effectuées. 4- Procédé selon l'une des revendications précédentes, 5 caractérisé en ce que les mesures (1) de l'amplitude complexe (Um'(r)) du champ de l'onde objet rétrodiffusée par l'objet sur chacune desdites zones (Zm) des différents maillages sont obtenues par une étape (11) de mesure à chacun des instants (ti) donnés de l'amplitude complexe (U'(r)) du champ de l'onde objet rétrodiffusée par l'objet sur l'ensemble de la pupille 10 d'observation, puis par un découpage (13) de ladite pupille d'observation selon lesdites zones. 5- Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'onde objet rétrodiffusée par l'objet sur la pupille d'observation étant caractérisée par une figure de speckle en intensité, chaque mesure de l'amplitude 1 5 complexe sur l'ensemble de la pupille d'observation est corrigée (12) par rapport à une première mesure de référence pour tenir compte d'une translation éventuelle de ladite figure de speckle en intensité. 6- Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque zone (Zm) de chacun des maillages est de 20 dimension inférieure ou égale au diamètre de Fried (ro) de la turbulence considérée. 7- Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les mesures sont effectuées à des instants (ti) séparés d'une durée supérieure ou égale au temps d'évolution de la turbulence 25 considérée, et en ce que la durée de chaque mesure est inférieure ou égale audit temps d'évolution. 8- Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend la sélection de zones du champ de taille prédéterminée telle que tous les points de ladite zone sélectionnée du champ 30 sont sensiblement affectés de la même turbulence, l'estimation de l'amplitude complexe de l'onde objet débarassée des effets de turbulence sur chacune desdites zones sélectionnées du champ, la formation de l'image corrigée plein champ par juxtaposition des images corrigées correspondant à chacune desdites zones. 9- Dispositif d'imagerie cohérente d'un objet (OBJ) avec correction des aberrations résultant de turbulences du milieu de propagation (MED) entre l'objet et une pupille d'observation (OBS) pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il 5 comprend une source d'émission d'une onde lumineuse cohérente (LAS), un système optique (OPT) pour illuminer l'objet par l'onde issue de ladite source (LAS), des moyens de mesure de l'amplitude complexe de l'onde rétrodiffusée par l'objet incidente sur ladite pupille d'observation (OBS), et caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens de calcul permettant 10 de déterminer, sur chacune desdites zones (Zm) desdits maillages, l'amplitude complexe de l'onde rétrodiffusée par l'objet sur chacune desdites zones, et des moyens de calcul permettant d'effectuer ladite première estimation de l'amplitude moyennée et l'estimation de l'amplitude complexe (Uo(r)) de l'onde objet débarrassée des effets de turbulence. 1 5 10- Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que lesdits moyens de mesure de l'amplitude complexe sont formés d'un dispositif d'holographie numérique (HOL). 11- Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que le dispositif d'holographie numérique comprend un détecteur matriciel 20 numérique (DET), conjugué avec la pupille d'observation (OBS), détectant lors de chaque mesure la figure d'interférence entre ladite onde rétrodiffusée par l'objet et une onde de référence d'amplitude complexe connue. 12- Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que le dispositif d'holographie numérique comprenant des moyens optiques (L) de 25 formation d'une image de l'objet, il comprend un détecteur matriciel numérique (DET) conjugué avec un plan focal desdits moyens (L), détectant lors de chaque mesure la figure d'interférence entre l'image aberrante de l'objet et une onde de référence d'amplitude complexe connue, l'amplitude complexe de l'onde rétrodiffusée par l'objet dans la pupille d'observation 30 étant calculée par transformée de Fourier. 13- Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que le dispositif d'holographie numérique comprend un détecteur matriciel numérique (DET), positionné de telle sorte à intercepter l'oinde rétrodiffusée par l'objet, détectant lors de chaque mesure la figure d'interférence entre 35 ladite onde rétrodiffusée par l'objet et une onde de référence d'amplitude complexe connue, l'amplitude complexe de l'onde rétrodiffusée par l'objet dans la pupille d'observation étant calculée par une méthode de calcul de retro-propagation des ondes. 14- Dispositif selon l'une des revendications 11 à 13, caractérisé 5 en ce qu'il comprend des moyens de séparation (SEP) de l'onde issue de la source lumineuse (LAS) permettant de former ladite onde de référence. 15- Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'il comprend une fibre monomode (OF) entre lesdits moyens de séparation optique et le détecteur (DET) à travers laquelle se propage ladite onde de 10 référence. 16- Dispositif selon l'une des revendications 11 à 15, caractérisé en ce chaque zone de chacun des maillages de la pupille d'observation correspond à une zone du détecteur matriciel de p x p détecteurs élémentaires dudit détecteur o p est supérieur ou égal à 2. 1 5 17- Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que lesdits moyens de mesure de l'amplitude complexe comprennent un détecteur de type Shack-Hartmann.