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Président : Didier VRAY, Secrétaire : Florence DENIS

Le signal et l'image sont les supports de l'information. Ces supports sont issus de capteurs physiques ou biologiques variés, ou synthétisés pour coder une information. Le traitement du signal et de l'image (TSI) est l'art de transformer ces supports pour améliorer la représentation de l'information, pour analyser leur contenu et en extraire l'information nécessaire à la prise de décision.

Ceci amène à concevoir des systèmes complexes, comportant les trois étapes connues sous les termes "perception-décision-action", ou encore "acquisition-description-reconnaissance".

 

Le TSI repose sur une modélisation a priori des signaux et des images. Ces modèles développent des notions de physique et de mathématiques (probabilité, analyse, géométrie, morphologie, ...) en les adaptant au contexte.

On peut citer spécialement :

  • les modèles adaptatifs (poursuite, apprentissage, ...)
  • les modèles multirésolution (ondelettes, pyramides, ...)
  • les modèles non stationnaires (temps-fréquence, ruptures, évolutions, surfaces déformables, mouvements, ...)
  • les modèles de Markov (chaînes, champs)
  • les modèles bayésiens (vraisemblance, entropie, ...) et non bayésiens (possibilités, incertain, flou)
  • les modèles statistiques d'ordre élevé (non gaussien, ...)
  • les modèles discrets (numériques, géométriques), les graphes
  • les modèles non linéaires (modèles générateurs, fractals, connexionnistes, ...).

Le TSI se fait souvent en liaison avec une application dont l'objectif est de cibler une action sur le monde réel.

Ces actions-cibles sont décrites par les verbes suivants :

  • capter, mesurer, voir, percevoir
  • filtrer, débruiter, estimer
  • restaurer (en 1D ou 2D), reconstruire (en 3D)
  • inverser, régulariser, égaliser
  • contrôle en destructif), surveiller
  • détecter, segmenter,classifier, quantifier
  • transmettre, coder, comprimer.

Cette énumération de traitements va dans le sens d'interprétation croissante de l'information, depuis le "bas-niveau" proche du signal physique, vers le "haut-niveau" proche du concept symbolique.

Ces traitements nécessitent des outils informatiques sophistiqués pour les réaliser en temps réel sur des architectures adéquates de systèmes matériels (circuits intégrés spécifiques, multiprocesseurs ...), en gérant les questions logicielles associées (parallélisme, ordonnancement, ...) et en élaborant des structures de données adaptées. Pour beaucoup d'entre eux, ils sont disponibles sous forme de modules logicielles regroupés en une bibliothèque cohérente (SIMPA) comportant une banque de signaux et d'images test.

Les secteurs d'application du TSI sont très variés, notamment :

  • l'instrumentation (capteurs)
  • les communications (par câble, radio, optiques, sous-marines)
  • l'archivage, le multi-média, le télétraitement
  • la défense, la surveillance, la télédétection
  • l'imagerie (médicale, satellitaire, sismique, radar, sonar, ...)
  • le contrôle non destructif, la maintenance
  • la vision industrielle, le contrôle qualité
  • les véhicules intelligents, les systèmes en milieu hostile.

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