Traitement des Signaux et Images Multi-composantes & Multi-modales

L'équipe TSI2M

L'équipe possède une expertise aux niveaux méthodologiques et applicatifs dans la conception de chaînes de traitement d'images, depuis l'acquisition des données jusqu'à l'interprétation de leur contenu informationnel.

Les applications portent sur des thématiques liées à l'environnement, à la biologie marine, au contrôle de qualité, etc. Elles sont traitées dans le cadre de collaborations contractuelles avec des organismes de recherche et des entreprises.

Cette activité de recherche alimente et enrichit les différents enseignements dispensés dans les domaines du traitement des signaux et des images. Les enseignants-chercheurs de l'équipe font partie de l'équipe pédagogique du pôle d'enseignement électronique et informatique industrielle.

Domaines de compétence

Il s'agit de développer des méthodes automatiques ou semi-automatiques permettant d'identifier la nature des dégradations pouvant affecter une image afin d'adapter les pré-traitements en vue de les intégrer dans un système de traitement myope (minimum de connaissances).

Deux exemples de traitement
Image bruitée dégradée Image filtrée automatiquement
Image originale (infra-rouge) sombre Image rehaussée automatiquement

Nous cherchons à concevoir des systèmes d'analyse d'images pour la séparation et la localisation des régions d'une image en vue de son interprétation, s'appuyant sur des méthodes de segmentation, classification, fusion et recalage.

Exemple d'une  chaîne complète de traitement d'une image multispectrale CASI
rehaussement filtrage partitionnement
     

Les applications

L'équipe dispose d'un spectromètre imageur CASI (Compact Airborne Spectrographic Imager) de la société canadienne ITRES. Ce capteur, embarqué sur un avion léger, est capable d'acquérir une même scène dans 18 bandes spectrales programmables (mode spatial) allant du visible au proche infra-rouge [400-950] nm, avec une résolution au sol de l'ordre du mètre. L'acquisition en mode spectral (288 bandes) est également possible, moyennant un sous-échantillonnage spatial. L'équipe dispose aussi d'un spectroradiomètre de terrain (ASD)

Ces équipements permettent l'acquisition d'images aériennes multi et hyper-spectrales. Ces images servent ainsi de support aux différentes techniques mises au point au sein de l'équipe (évaluation et validation des algorithmes), depuis la restauration (débruitage et déconvolution des images), jusqu'à l'interprétation des scènes observées grâce à la signature spectrale des thèmes principaux, en passant par la segmentation des objets sur des critères d'homogénéité (niveaux de gris ou texture).

Image CASI (résolution spatiale 1m x 1m ) après géo-référencement et mosaïquage de deux bandes de vol  (Pointe de Landrellec, commune de Pleumeur-Bodou, Côtes d'Armor).

image sans recalage image après recalage automatique
   

Image d'une zone côtière, de résolution spatiale 1m x 1m.

Image originale (composition colorée obtenue après réduction de dimension) Image après détection et localisation des dépôts d'algues
   

Le projet PIMHAI entre dans le cadre du programme INTERREG III B (Priorité B - Mesure B2) dont les principaux objectifs sont :

  • Optimiser l'insertion des régions atlantiques dans la société de l'information ;
  • Favoriser l'usage des nouvelles technologies de communication par les acteurs économiques.

INTERREG III est un des quatre programmes d'initiatives communautaires mis en place par la Commission européenne destiné à favoriser un développement harmonieux, équilibré et durable du territoire européen sur la période 2000 - 2006.

Ce projet constitue un réseau de 8 partenaires : 3 Français (dont le laboratoire TSI2M), 2 Portugais, 1 Espagnol et 2 Anglais. Il regroupe 55 enseignants-chercheurs/chercheurs/doctorants.

Le laboratoire est porteur du projet.

L'équipe a également le souci de répondre à un certain nombre de sollicitations en provenance d'industriels au niveau local, régional et national. Parmi les expertises réalisées, l'équipe a étudié et développé des techniques relatives au contrôle automatique de la qualité de pièces soudées, à la reconnaissance de formes sur documents techniques, et réalise une étude de faisabilité relative à l'inspection des ouvrages d'art par un système de vision embarqué sur drone.

Exemple d'analyse automatique : Auscultation des ouvrages d'art par des drones
Auscultation manuelle sous passerelle
Positionnement du drone pour l'acquisition d'images		 Image cible flouée, Image cible après restauration automatique