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 Brest
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 Thèses et post-doc |
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Département Instrumentation en acoustique sous-marineTitre : Implémentation Numérique d'un processeur d'images Sonar à ouverture synthétique en mode interférométriqueTitulaire : Olivier TARLET Cette étude porte sur le couplage en sonar de l'ouverture synthétique avec l'interférométrie permettant de réaliser une imagerie tridimensionnelle haute résolution du fond marin. La faisabilité de la combinaison du traitement interférométrique (bathymétrie) et du traitement d'ouverture synthétique (résolution) a dèjà fait l'objet d'une étude qui a montré l'intérêt d'un tel concept (travail de collaboration GESMA ISEN-Brest). L'ouverture synthétique et l'interférométrie sont à priori définis comme des procédés complètement indépendants. Ils présentent tout de même un besoin similaire en traitement de données. L'exploitation de la corrélation du champ mesuré par ces deux techniques permet par exemple de compenser les mouvements du véhicule portant l'antenne. Il est donc important de tenir compte des couplages qui apparaissent entre ces deux traitements. Un travail de thèse précédent fait apparaître la nécessité d'introduire une "fonction de corrélation azimutale" qui permet un traitement simultané de l'interférométrie et de l'ouverture synthétique. Ce traitement trouve son originalité dans l'utilisation des données brutes (éventuellement après filtrage adapté), ce qui facilite la compréhension des mécanismes de formation de l'interférogramme synthétique et l'analyse des perturbations propres au traitement synthétique, capables d'engendrer un bruit de phase interférométrique supplémentaire. Les traitements proposés sont dans un premier temps à base
de corrélations, c'est à dire en fait de filtrages. Leur
nombre doit cependant être très important. S'agissant d'images
pouvant être de grande dimension, l'optique cohérente, de
part sa rapidité, peut être une solution à envisager.
Un certain nombre de travaux dans ce domaine existent, par exemple à
l'ISEN-Brest pour des phases de simulation ou au département de
l'ENST-Bretagne pour les implantations matérielles. Par ailleurs,
de nombreuses études ont montré l'intérêt de
disposer de processeurs très rapidement reconfigurables de façon
à agencer les différents filtrages de manière à
rendre le traitement global non linéaire. De nombreux algorithmes,
pour une implantation optique ont été proposés. Il
ont été l'occasion de définitions de critère
de performances propres à la technique de filtrage. Département OptoélectroniqueTitre : Processeur optoélectronique de cryptage des images haut débitTitulaire : Rami El Sawda Le besoin d'assurer 1'authentification d'entités communicantes et d'augmenter la confidentialité des messages échanges a conduit a ]'utilisation de mécanismes de sécurisation de ]'information de plus en plus brouillés. En même temps les volumes d'information de plus en plus importants sont échangés à des rythmes croissants. De nombreux algorithmes de compression et de cryptage numériques ont été introduits pour gagner en sécurisation sans nuire à la rapidité des échanges. Or coder numériquement des informations volumineuses, telles que des images de grande définition, à des cadences imposées par certaines applications exige des temps de traitements numériques (dont le parallélisme reste limité) importants. Dans certaines opérations, le cryptage numérique constitue une interruption de la chaîne optique au moment du cryptage et du décryptage. Pour ces raisons, l’optique dont le fort parallélisme de traitement n'est plus à démontrer, a commencé à être introduite en cryptage. La cryptographie quantique, la cryptographie chaotique sont des domaines d'investigation qui ont connu un fort développement ces dernières années. Le filtrage en optique cohérente offre également la possibilité de réaliser rapidement un cryptage des images. Déjà un certain nombre d'algorithmes ont été proposés et mis en oeuvre, par exemple, le cryptage des images à l’aide d'une phase aléatoire, le codage des images par un opérateur XOR optique et le codage des image à l'aide de la transformation de Fourier fractionnaire. Le Laboratoire de 1'ISEN Brest possède déjà une bonne expérience dans le domaine de la compression et le cryptage des images par filtrage en particulier en optique cohérente. Les implantations hybrides optique/numérique est un domaine également étudie au Laboratoire. Objectif :Nous proposons ici de développer un travail préliminaire s'appuyant sur les connaissances acquises par le Laboratoire de 1'ISEN Brest dans le traitement opto-numérique du signal et de l'image. Des études ont déjà démarré sur la cryptographique optique à base de filtrage et les architectures optoélectroniques proposées pourraient être implantées optiquement en s'appuyant sur les interfaces optique/numérique que sont les modulateurs spatiaux de lumière (SLM). Tout cryptage s'appuie sur l’utilisation de une ou plusieurs clés pour coder et ensuite décoder l'information. L'opération de cryptage est couplée à la compression de l'information. Ces deux opérations sont réalisées dans le plan de Fourier par de simples opérations de filtrage (filtre segmenté). La méthode permet de multiplier les clés de cryptage. La confidentialité des clés est un problème important et nous proposons un double jeu de clés, logicielle et matérielle. ------------------------------------------------------------------------------------------------ Titre : Reconnaissance d'objets 3D à partir de séquences vidéos par filtrageTitulaire : Mona FARHAT La reconnaissance d'objets sur des images est un problème crucial dans de nombreuses applications. C'est le cas par exemple des systèmes de vision en robotique. Pour ces applications, 1'appréhension du monde environnant nécessite le caractère tridimensionnel de notre environnement. L'aspect tridimensionnel peut aussi être un facteur déterminant de reconnaissance d'objets (sous-marin, médical,...), par exemple lorsque l'on dispose d'une séquence d'images. Des techniques existent déjà, par exemple, la stéréovision 3D par corrélation. Le laboratoire de l’ISEN Brest travaille sur les capteurs acoustiques et optiques ainsi que sur les traitements mis en œuvre par ces capteurs. Nous avons développé en particulier des traitements basés sur le filtrage 2D, traitement SAS ( Sonar a Antenne Synthétique ), corrélation à des fins de reconnaissance des formes, compression et cryptage. Ces filtrages mettent souvent en œuvre des techniques par apprentissage à partir de bases d'exemples. I1 est important pour optimiser ce type d'approche de comprendre et d'interpréter la démarche en termes d'information (fusion, modélisation de l'information). C'est dans ce cadre que se situe le sujet proposé. Objectif :A partir d'une séquence d'images, par exemple dans le domaine marin (Projet TOPVISION de technovision), l'objectif sera d'interpréter des algorithmes existants et de proposer de nouveaux algorithmes de filtrage 2D permettant une reconnaissance robuste d'objets présents dans les images d'une séquence vidéo dans le domaine visible. Ce travail débouchera sur des algorithmes de reconnaissance 3D, en particulier à base de corrélations et plus généralement de filtrage 2D. On utilisera les techniques modernes de fusion de 1'information pour associer les différentes caractéristiques extraites par filtrage afin de décider au mieux. En relation avec les autres compétences du Laboratoire, dans 1'élaboration de ces algorithmes on se préoccupera des contraintes imposées par une implantation (électronique ou optique) en vue de leur utilisation pour des applications temps réel. Thèses soutenuesTitre : Processeur optoélectronique holographique de compression et de cryptage des données à haut débit pour les télécommunicationsTitulaire : Ahmed Boumezzough Titre : Compression tout optique des images basée sur les normes de compression JPEGTitulaire : Abdulsalam Alkholidi |
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