Selon un premier aspect, la présente description concerne un procédé d’imagerie microscopique de fluorescence d’un objet volumique et fluorescent au moyen d’un système d’imagerie microscopique de fluorescence avec éclairage par feuille de lumière, ledit système comprenant un objectif de microscope d’imagerie avec une pupille dans un plan pupillaire et un axe optique, le procédé comprenant : - l’éclairage par feuille de lumière de l’objet au moyen d’une voie d’éclairage comprenant un dispositif d’éclairage, l’éclairage comprenant la génération d’une ligne de lumière et le balayage de la ligne de lumière dans un plan d’éclairage sensiblement perpendiculaire à l’axe optique de l’objectif de microscope d’imagerie pour générer une feuille de lumière, un plan focal dudit objectif de microscope d’imagerie étant compris dans ladite feuille de lumière, ladite feuille de lumière générant une émission de lumière de fluorescence par l’objet; - la génération, au moyen d’une voie d’imagerie comprenant ledit objectif de microscope d’imagerie et un détecteur d’imagerie comprenant un plan de détection d’imagerie, d’au moins une première image de fluorescence d’une section optique de l’objet superposée au plan focal dudit objectif de microscope d’imagerie, ladite au moins une première image de fluorescence étant générée dans une bande spectrale d’imagerie; - l’analyse d’un front d’onde de la lumière de fluorescence émise par l’objet au moyen d’une voie d’analyse comprenant ledit objectif de microscope d’imagerie et un dispositif d’analyse d’un front d’onde, le dispositif d’analyse d’un front d’onde comprenant un détecteur bidimensionnel avec un plan de détection d’analyse conjugué avec ledit plan focal de l’objectif de microscope d’imagerie et un arrangement bidimensionnel de microlentilles, agencé dans un plan d’analyse conjugué avec ledit plan pupillaire, ladite analyse d’un front d’onde comprenant : - la génération par chaque microlentille, sur le plan de détection d’analyse, d’une image de fluorescence d’un champ d’analyse donné de l’objet, situé dans un plan focal de l’objectif de microscope d’imagerie, ladite image de fluorescence étant générée dans une bande spectrale d’analyse; - le filtrage spatial de la lumière de fluorescence émise par ledit champ d’analyse au moyen d’un dispositif de filtrage spatial comprenant un élément de filtrage agencé dans un plan de filtrage conjugué optiquement avec le plan de détection d’analyse, le filtrage spatial comprenant un balayage dudit élément de filtrage par rapport à une image de fluorescence de ladite ligne de lumière formée dans ledit plan de filtrage, synchronisé avec ledit balayage de la ligne de lumière, de telle sorte à obtenir une superposition, à chaque instant, dudit élément de filtrage et de ladite image de fluorescence de la ligne de lumière; - le traitement des images de fluorescence générées par les microlentilles au moyen d’une unité de traitement pour déterminer une carte bidimensionnelle d’un paramètre caractéristique du front d’onde dans ledit plan d’analyse - la correction à partir de la carte bidimensionnelle d’un paramètre caractéristique du front d’onde, d’au moins une partie des défauts optiques entre ladite section optique de l’objet et ledit plan de détection d’imagerie, au moyen d’un dispositif de modulation de front d’onde comprenant un plan de correction conjugué avec le plan pupillaire.