Electronique

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et

Segmentation d’images par approches statistiques et recherche d’images par le contenu. Application aux images radiographiques de soudures

Nafaa NACEREDDINE (2011)
Thèse de doctorat

La première partie de cette thèse décrit trois méthodes de segmentation d’images pour ladétection des défauts de soudures dans les radiogrammes. Un modèle probabiliste de contouractif basé région est proposé. La modification du modèle initial en utilisant des opérations deséparation/fusion selon une métrique du contour améliore les résultats de la segmentation.Une évaluation objective de quelques méthodes de seuillage basées sur les approches globaleet locale pour la détection des défauts est menée et discutée où les méthodes locales s’avèrent lesplus efficaces. L’efficacité du modèle de mélange de gaussiennes généralisées est aussiobservée dans l’extraction des régions du défaut, du cordon de soudure et du métal de base.Dans la deuxième partie de la thèse, l’approche de recherche d’image avec retour de pertinenceest utilisée sur la base des défauts où un nouveau descripteur issu de la fusion desdescripteurs géométriques de forme avec les descripteurs de Fourier génériques a amélioré lestaux de récupération. Voir les détails

Mots clés : radiographie, défaut de soudure, segmentation d’images, contour actif basérégion, seuillage, modèle de mélange, descripteur de forme, recherche d’image par le contenu

Contribution à la détection et au diagnostic des défauts. Application aux systèmes dynamiques et aux matériaux

Hocine BENDJAMA (2012)
Thèse de doctorat

La détection et le diagnostic des défauts, jouent un rôle important dans la sécurité et la productivité.Ils fournissent aux opérateurs des informations relatives au fonctionnement des processus et la qualité des produits. Ils peuvent être effectués manuellement dans les cas simples. Dans les autres cas, un apport d’outils avancés sera nécessaire pour l’analyse. Cette assistance contribue à mieux interpréter les données, c’est-à-dire suivre l’évolution des processus ainsi que l’état des produits.Les travaux présentés dans cette thèse se situent dans le cadre de l’application des méthodes existantes et la proposition des nouvelles approches pour le diagnostic des défauts des systèmes dynamiques et des matériaux. Voir les détails

Mots clés : détection et diagnostic des défauts, sécurité, productivité, qualité des produits, systèmes dynamiques, matériaux

Indexation et recherche par le contenu de séquences d'images médicales

Nadia MHAMDA BOULOUDANI (En préparation)
Thèse de doctorat

Le but de ce travail est la recherche d'images par leur contenu dans des bases d’images médicales, en associant à la fois, quand elles existent, des informations sémantiques fournies par le médecin lors de l'enregistrement des images, et des informations numériques extraites directement par analyse et traitement numérique des images. L'objectif est de retrouver dans des dossiers patients des images similaires à l'image ou aux images issues d'un nouvel examen, de manière à donner aux praticiens des éléments d'information issus de ces dossiers, pouvant leur être utile pour leur diagnostic. Il ne s'agit pas ici d'une classification : les images trouvées similaires aux images requêtes sont affichées, et c'est le praticien qui décide de l'utilisation des résultats. L'étape indispensable de ce travail est l'indexation des images, qui passe par des descripteurs textuels ou numériques, suivie de la recherche de méthodes efficaces d'utilisation de ces descripteurs (signatures numériques), en lien si possible avec les connaissances médicales du domaine. Voir les détails

Mots clés : indexation, images médicales, recherche d’images par le contenu, descripteurs, fouille de données

Méthodes de traitement et d'analyses de texture des images ultrasonores B-SCAN du type TOFD dans la détection et l’identification des défauts

Ahmed KECHIDA (En préparation)
Thèse de doctorat

Les images ultrasonores du type TOFD utilisées dans le Contrôle Non Destructif (CND), sont basées sur la diffraction des ondes ultrasonores et sont formées par l’enregistrement des signaux ultrasonores obtenus pour plusieurs positions du traducteur. Sur l’axe horizontal de l’image, les pixels sont séparés par le pas de déplacement de ce traducteur. Alors que sur l’axe vertical, les pixels sont séparés par la période d’échantillonnage qui peut être traduite en profondeur connaissant l’angle de réfraction et la célérité des ondes ultrasonores utilisées. Nous nous proposons de constituer ce type d'images puis de procéder à leurs analyses par diverses méthodes afin de détecter les défauts et de les caractériser en taille et en nature. Le traitement de ce type d’images est de plus en plus étudié. Il permet d'exploiter de nombreuses informations contenues dans ces acquisitions. L'exploitation de ces informations augmente la robustesse des outils de contrôle et évite des inspections multiples de la matière souvent nécessaires pour détecter la présence d'un défaut. Il s’agit de passer en revue les algorithmes utilisant les informations basées sur la texture d'un défaut dans une image. La recherche de texture permet de détecter des défauts partiellement visibles par un opérateur. Parmi ces méthodes, nous nous proposons d’étudier et d’implémenter les méthodes statistiques, les méthodes basées sur l'étude des formes et les méthodes spatio-fréquentielles. Une contribution sera donnée dans cet axe avec une application sur des images ultrasonores issues du contrôle de certains matériaux tels que les composites. Voir les détails

Mots clés : analyse de texture, time of flight diffraction (TOFD), évaluation non destructive

Structures planaires en optique à base d’un substrat a éléments imaginaires négatifs

Mohammed Lotfi CHERRAD (En préparation)
Thèse de doctorat

L'étude, que nous allons mener, porte sur des structures a guides d’ondes optiques planaires simples et multicouches, selon deux types, dont les matériaux considérés seront, soit des diélectriques isotropes, ou d’une anisotropie à éléments imaginaires négatifs (avec différent facteur d’anisotropie). - Simulation des modèles théoriques adoptés, en pratiquant la programmation structurée et optimisée : Mise au point des programmes, incluant la minimisation du temps d’exécution et l’utilisation des procédures stables, qui peuvent s’adapter à d’autres structures. Ceux-ci peuvent être écrits en Fortran professionnel ou en Matlab. A titre comparatif, la simulation par Comsol professionnel reste également envisageable. Voir les détails

Mots clés : bi-anisotropie, isotropie, structures planaire, substrat, multicouches

Sélection de l’ordre du modèle (model order selection) d’un signal InSAR à plusieurs composantes affecte par un bruit multiplicatif

Farid CHIBANE (En préparation)
Thèse de doctorat

Les critères de théorie de l’information ‘‘Information Theoretic Criteria’’ (ITC) sont conçus pour traiter le cas de la somme finie de signaux à amplitude constante affectée par un bruit additif qui n’est malheureusement pas le cas des signaux InSAR. En effet, ces derniers sont affectés par un bruit multiplicatif. Par conséquent l’application directe de ces méthodes sur les signaux InSAR est non fondée. D’où la recherche de nouvelles méthodes beaucoup plus performantes s’avère plus qu’indispensable. Notre travail s’inscrit dans le cadre de la proposition de nouvelles méthodes ou approches pour sélectionner l’ordre du modèle (nombre de composantes) et si possible, tenir compte de la présence effective du bruit multiplicatif. Voir les détails

Mots clés : critères de théorie de l’information, bruit multiplicatif, layover, InSAR, méthodes haute résolution, analyse spectrale

Commande optimale de systèmes acoustiques

Nesrine HOUHAT (En préparation)
Thèse de doctorat

La recherche de la commande, c’est-à-dire l’excitation, optimale de systèmes est un domaine relativement nouveau en acoustique puisque cette quête a commencé avec les travaux précurseurs de M. Fink sur le retournement temporel vers le début des années 90 et les travaux de V. Gibiat sur l’énergie topologique vers le milieu des années 2000. Le sujet de thèse, proposé ici, s’inscrit dans la continuité du travail initié dans la thèse de S. Ménigot. L’objectif sera de proposer de nouvelles approches et concepts de commande optimale d’une part et d’étendre le champ d’application à tout le domaine de l’acoustique allant de l’imagerie ultrasonore au contrôle de santé de matériaux d’autre part. La mise en place de modèles numériques, prenant en compte la commande, les capteurs, la diffraction, la propagation non-linéaire, l’atténuation (par diffusion et absorption) dans des matériaux complexes, sera d’abord investiguée. Ces modèles serviront de bases aux simulations de signaux réalistes. L’identification du système complet sera ensuite abordée avec des modèles de type Volterra, Hammerstein, NARMA en vue de proposer une base solide pour effectuer le retour sur la commande. Plusieurs types de commande seront alors étudiés : les commandes déterministes, les commandes aléatoires et les commandes chaotiques. Après avoir établi la fonction de coût à minimiser (ou à maximiser), les techniques d’optimisation adaptées du type simplex, méta heuristiques seront investiguées. Finalement, les différentes techniques développées sous Matlab, seront testées puis validées à partir de simulations mais aussi à partir d’expérimentations. Les applications concerneront domaine de du contrôle de santé actif de matériaux. Voir les détails

Mots clés : commande optimale, ondes acoustiques intelligentes, imagerie ultrasonore

Approche d’analyse et de traitement des signaux ultrasonores dans la détection et la classification des défauts

Mohamed KHELIL (En préparation)
Thèse de doctorat

Les travaux de recherche menés, concernent le développement des méthodes de traitement du signal pour le contrôle non destructif des matériaux à fort bruit de structure, l’objet des travaux consiste à caractériser et à localiser le bruit de structure d’un aciers austénitique avec ou sans soudure, présentant ou non des défauts en utilisant des méthodes de traitement du signal basées sur les représentations temps - échelle (transformée en ondelettes continues et discrètes). Une approche complémentaire a été appliquée, dont le but est de fournir une information quantitative permettant d'interpréter chaque motif du plan temps - échelle, qu'il soit associé à du bruit de structure ou à des défauts. Pour ce faire, un test d'hypothèse a été réalisé. Il s'agit de tester la formulation « le motif correspond à un bruit de structure » contre « le motif est révélateur d'autre chose - comme par exemple la signature d'un défaut ». Voir les détails

Mots clés : traitement du signal, ondelette, cnd, ultrasons, bruit de structure

Utilisation des méthodes variationnelles et des équations d’évolution en traitement d’images

Yamina BOUTICHE (En préparation)
Thèse de doctorat

On assiste depuis quelques temps à un regain d’intérêt pour un certain nombre de problèmes liés au domaine du traitement des images et ceci pour plusieurs raisons dont principalement une demande accrue au niveau des applications pour des algorithmes efficaces et performants d’amélioration, de restauration, d’analyse multiéchelle,.. et l’émergence d’une méthodologie nouvelle pour résoudre ces problèmes, méthodologie qui permet de les traiter à partir d’une base mathématique solide, celle des Equations aux Dérivées Partielles, en abrégé EDP. Cet outil permet de traiter aisément de nombreux problèmes dont certains sont exprimés sous forme variationnelle, d’aborder des problèmes non-linéaires, d’obtenir dans de nombreux cas des résultats d’existence et d’unicité de solution. Les approches traditionnelles développées en restauration d’images bruitées incluent souvent des opérations de lissage effectuées dans le domaine spatial ou spectral. La forme de l’opérateur de lissage est généralement déterminée en fonction des critères à minimiser et des connaissances à priori que l’on peut avoir sur le problème à résoudre. Les premières approches développées dans le cadre de la restauration ont été des approches basées sur des critères d’optimalité aux moindres carrés (filtrage de Wiener) avec l’application de méthodes algébriques pour la recherche de solutions. Des méthodes de minimisation de critères quadratiques linéaires avec contraintes ont été aussi proposées, et on peut aussi citer les méthodes dites du MAP (maximum a posteriori). Toutefois les limites de ces approches furent très rapidement atteintes à cause des effets d’oscillations observés sur les résultats, et de la dégradation des résultats observés près des discontinuités. Du fait que le problème peut être mal posé, des techniques déterministes ou stochastique ont alors été proposées et développées afin de le régulariser. Ceci a eu pour conséquence l’apparition de nouvelles approches formulant le problème de la restauration d’images bruitées comme un problème de régularisation. De plus, la plupart des modèles de détection et de reconnaissance des formes impliquent la connaissance, a priori, de la topologie de l'objet ou encore le nombre d'objets présents dans l'image. Une nouvelle formulation du problème d'évolution du contour, par ensemble de niveaux, a permis d’apporter une solution à ces problèmes. Les ensembles de niveaux (level sets) sont des représentations variationnelles des contours qui conduisent donc à des solutions qui évoluent au cours du temps dans l’image, régies par un critère global. Ces modèles ont cependant le mérite remarquable de pouvoir changer de topologie si les contours l’imposent : par exemple un contour simple peut évoluer en deux contours séparés, ou à l’inverse, deux contours séparés peuvent se réunir en un seul contour. Cela est rendu possible par l’utilisation de fonctions d’une dimension supérieure à celle des contours recherchés (si l’on cherche des lignes de contours, on introduira pour inconnue une surface de R3 , si on cherche des surfaces dans R3 ,on introduit des volumes de R4). Le contour est alors défini comme l’ensemble de niveau zéro (level sets) de cette fonction. Les premières parties de ce travail seront consacrées à la présentation d’un certain nombre d’approches combinant les Equations aux Dérivées Partielles et les idées de diffusion isotrope, anisotrope et de filtres de chocs ; on utilisera ensuite une approche variationnelle pour segmenter et restaurer des images bruitées. La simulation portera sur des images médicales ainsi que sur des images radiographiques montrant des défauts de soudure. Voir les détails

Mots clés : segmentation d’images, restauration d’images, régularisation, approche variationnelle

Contribution à la modélisation dynamique d’un robot flexible bionique

Ammar AMOURI (En préparation)
Thèse de doctorat

Dans cette thèse, nous abordons un thème en robotique très intéressant et d’actualité en se sens où il concerne une étude sur la modélisation dynamique d’un robot flexible bionique en utilisant de nouveaux algorithmes. La présence d’élasticité, la disposition des actionneurs et les liens flexibles à une grande influence sur la dynamique du robot. La position de l’axe de l’actionneur dans ce cas est différente de celle de la structure du robot classique, le nombre de degrés de liberté à contrôler est ainsi multiplié par rapport au cas des robots rigides. Cette différence peut être modélisée de manière simplifiée en introduisant la rigidité du système régie par les lois de la mécanique des milieux continus. Voir les détails

Mots clés : robot flexible, modélisation, robot redondant, dynamique