Academic literature on the topic 'Projection d’images'

Irène Némirovsky et Paul Morand furent deux écrivains parmi les plus célèbres de l’entre-deux-guerres. Leurs œuvres respectives traduisent une même oscillation entre l’exaltation du Je, à travers le recours systématique à l’autobiographie romancée, et la dépréciation du moi, entendu comme manifestation de l’individualisme et conséquence paradoxale de la dépersonnalisation à l’ère des masses et de la société du spectacle. Pour décrire ce tiraillement, l’un et l’autre introduisent en littérature le langage du cinéma, un art alors récent qui unit mouvement mécanique et projection. Le défilement d’images sur une toile devient ainsi un symbole de l’homme projeté en-dehors de lui-même, épris de vitesse et de technique. Forme contemporaine du Fatum antique, l’« expressivité purement cinématographique du mouvement » (C. Pavese) trouve son incarnation littéraire tant dans les Films parlés de Némirovsky que dans la figure burlesque de Pierre, le antihéros tragique de L’homme pressé, l’un des romans autobiographiques les plus achevés de Morand.

Résumé Le poème « Les Bijoux » de Charles Baudelaire, condamné par la censure du Second Empire, invite le lecteur à assister à un défilé d’images concernant une femme de couleur brune, ornée de bijoux et fardée, qui offre au regard spectateur sa nudité en dansant. La fascination érotique s’exprime par une dynamique poétique qui crée un vaste espace de références littéraires et picturales évoquant des scènes érotiques (Les Bijoux indiscrets de Diderot, le Cantique des Cantiques, l’odalisque peinte par Delacroix, Antiope peinte par Le Corrège) tout en ayant pour but de créer un « nouveau dessin » poétique. Celui-ci consiste en premier lieu en un accouplement des formes corporelles masculines et féminines et, en second lieu, en une projection de reflets fluides en mouvement qui rappellent le procédé de la phantasmagorie. Au niveau textuel, cette fluidité de la forme correspond à un art des mots critique et subversif qui sous l’exposition superficielle du corps fait voir le voyeurisme, le principe économique, l’assujettissement de la femme nue et du moi lyrique essayant de se libérer des images de convention.

Le « mur d’images » – une paroi ou un panneau recouvert de données visuelles et textuelles – est devenu en l’espace de deux décennies un motif privilégié propre au petit et au grand écran permettant de projeter littéralement et métaphoriquement le travail d’enquête ou de résolution de problèmes. À la croisée de différentes cultures de visualisation, telles que les panneaux d’affichage, collages, cartes heuristiques, story-boards ou écrans d’ordinateurs, le dispositif sert d’écran sur lequel projeter le processus de réflexion mentale des protagonistes et constitue un outil de mise en abyme de la création cinématographique et télévisuelle.

La projection est le moyen privilégié de regarder des diapositives sur support transparent. Du milieu du 19e siècle jusqu’à la fin du 20e siècle, ce mode de visibilité a élargi le champ de réception de l’image fixe vers une perception spectaculaire et dématérialisée. Par cela, la position de la diapositive n’a cessé de créer des zones de frottement qui ont favorisé des processus de dialogue et d’évaluation à l’égard d’autres catégories d’images comme la photographie sur papier et le cinéma. L’évocation de quelques moments clés permet d’identifier les paliers où ont pu se jouer les épisodes du destin de cette photographie qui a confié son mode d'existence au flux de lumière d’un projecteur.

Afin d’interroger l’impact de l’utilisation du numérique sur les évolutions éventuelles des pratiques d’enseignement de l’approche analytique des textes littéraires dans les classes du secondaire, une enquête par questionnaire a été menée fin 2015 auprès de dix-sept professeurs. Si l’enquête révèle une utilisation limitée des écrans par les élèves eux-mêmes, elle permet de constater un emploi quasi généralisé de la vidéoprojection. L’article tend donc à identifier les enjeux auxquels ses usages répondent et, par là même, à cerner la place et le rôle que les enseignants accordent, dans leurs pratiques d’enseignement de la lecture analytique, aux projections de textes littéraires et d’images, d’une part, et de textes de lecteurs suscités sur des blogues de classe, d’autre part. Sont questionnées les transformations que ces projections induisent ou non dans les modalités de formation des sujets lecteurs et mis au jour les déplacements conceptuels que l’utilisation des outils numériques requiert, si l’on considère que celle-ci est susceptible de favoriser l’évolution, nécessaire, des pratiques d’enseignement de la littérature.

Cosigné par Annie Ernaux et Marc Marie, L’Usage de la photo, publié en 2005, fait se croiser deux préoccupations qui semblent constituer des piliers de l’imaginaire ernausien : le corps, centre névralgique du récit depuis Les Armoires vides, qui impose au sujet ses contraintes et ses règles du jeu, de même que l’importance d’images photographiques pour la mémoire individuelle et sociale. L’expérience d’un corps singulier, voire singularisé par la maladie, est mise à l’épreuve dans L’Usage de la photo. Omniprésent dans les textes, le corps constitue l’élément absent des photographies qui rythment cette œuvre issue d’une démarche collaborative. L’ouvrage se présente au lecteur comme une série de moments épiphaniques composés d’images photographiques en noir et blanc et de parties textuelles, qui retracent la relation de couple marquée par le cancer du sein de la narratrice. Ce qui, à première vue, se donne à lire comme une succession d’ébats amoureux et sexuels entre A. et M. se révèle être une réflexion sur le pouvoir recréatif de l’écriture. L’image sert d’interface projective à partir de laquelle naissent les récits spéculaires des deux narrateurs-protagonistes, les deux entités formant des diptyques. L’analyse de L’Usage de la photo s’attardera sur l’idée d’un projet d’écriture double qui place au cœur de cette œuvre photofictionnelle l’investigation sur le corps tour à tour malade, désirant, source de (ré)jouissance et, phénomène inquiétant, systématiquement absent de toutes les images. Sera également étudié l’impact de la maladie sur la relation de couple auquel la photographie sert de révélateur et qui refuse de consigner le corps à l’intérieur du cadre de la souffrance et de la mélancolie.

La reconstruction 3D consiste à acquérir des images d’un objet, et à s’en servir pour en estimer un modèle 3D. Dans ce manuscrit, nous développons une méthode de reconstruction basée sur la modélisation par squelette. Cette méthode a l’avantage de renvoyer un modèle 3D qui est un objet virtuel complet (i.e. fermé) et aisément éditable, grâce à la structure du squelette. Enfin, l’objet acquis n’a pas besoin d’être texturé, et entre 3 et 5 images sont suffisantes pour la reconstruction. Dans une première partie, nous étudions les aspects 2D de l’étude. En effet, l’estimation d’un squelette 3D nécessite d’étudier la formation de la silhouette de l’objet à partir de son squelette, et donc les propriétés de sa projection perspective, appelée squelette perspectif. Cette étude est suivie par notre première contribution : un algorithme d’estimation de la projection perspective d’un squelette 3D curviligne, constitué d’un ensemble de courbes. Cet algorithme a toutefois tendance, comme beaucoup d’algorithmes estimant un squelette, à générer des branches peu informatives, notamment sur une image rastérisée. Notre seconde contribution est donc un algorithme d’estimation de squelette 2D, capable de prendre en compte la discrétisation du contour de la forme 2D, et d’éviter ces branches peu informatives. Cet algorithme, d’abord conçu pour estimer un squelette classique, est ensuite généralisé à l’estimation d’un squelette perspectif. Dans une seconde partie, nous estimons le squelette 3D d’un objet à partir de ses projections. Tout d’abord, nous supposons que le squelette de l’objet 3D à reconstruire est curviligne. Ainsi, chaque squelette perspectif estimé correspond à la projection du squelette 3D de l’objet, sous différents points de vue. La topologie du squelette étant affectée par la projection, nous proposons notre troisième contribution, l’estimation de la topologie du squelette 3D à partir de l’ensemble de ses projections. Une fois celle-ci estimée, la projection d’une branche 3D du squelette est identifiée sur chaque image, i.e. sur chacun des squelettes perspectifs. Avec cette identification, nous pouvons trianguler les branches du squelette 3D, ce qui constitue notre quatrième contribution : nous sommes donc en mesure d’estimer un squelette curviligne associé à un ensemble d’images d’un objet. Toutefois, les squelettes 3D ne sont pas tous constitués d’un ensemble de courbes : certains d’entre eux possèdent aussi des parties surfaciques. Notre dernière contribution, pour reconstruire des squelettes 3D surfaciques, est une nouvelle approche pour l’estimation d’un squelette 3D à partir d’images : son principe est de faire grandir le squelette 3D, sous les contraintes données par les images de l’objet.

Cette thèse est dédiée à l’étude et au développement d’une méthode endoscopique d'impression additive par photo-polymérisation. Le principe de l'endoscopie permet d'imprimer des objets en 3D ou de réparer des pièces endommagées dans un assemblage mécanique dense sans le démonter. La thèse consiste, après étude de l’état de l’art, à proposer des solutions adaptées à la problématique endoscopique, puis modéliser, concevoir, réaliser et valider expérimentalement deux principaux sous-systèmes (photo-polymérisation UV par guide d’image, pulvérisation de résine par conduit tubulaire) qui, une fois synchronisés, permettent l’impression additive par voie endoscopique. Le principe d’impression additive proposé et étudié est inspiré de la méthode de photo-polymérisation en cuve. Une résine liquide est transmise par voie endoscopique et pulvérisée sur la surface d'impression. Suite à cette pulvérisation, un motif UV, structuré par une matrice de micro-miroir de type DMD (Digital Micromirror Device), est transmis par guide d'image et focalisé sur la surface d'impression pour polymériser certaines zones d’une couche de résine liquide. Ces deux étapes sont effectuées plusieurs fois de façon à imprimer des couches superposées pour l’obtention finale d’une pièce en trois dimensions. Un système d'actionnement de la sonde endoscopique (platine de translation non intégrée) permet de maintenir la sonde à une distance de la surface d'impression égale à la distance focale de l’objectif de l’instrument. Dans cette thèse, le système de projection UV endoscopique a été conçu, modélisé, réalisé et testé. La conception et les performances du système optique ont été publiés dans des actes de conférence. Des objets multicouches ont été fabriqués avec une épaisseur de couche de 50 μm, sur une surface d'impression circulaire de 9,54 mm de diamètre. Une méthode d'analyse optique basée sur l'utilisation des fonctions de transfert de modulation (MTF) est utilisée pour tester les performances de l'instrument optique endoscopique et pour caractériser la résolution des pièces imprimées. En exploitant la méthode MTF de façon expérimentale, une chute de la résolution optique due au guide d'image a été estimée à 16 μm par rapport à la valeur obtenue dans le montage expérimental contenant les mêmes composants optiques, à l'exception du guide d'image. La résolution latérale des pièces imprimées est finalement de 50 μm, la limite n’étant pas liée à la résolution latérale du système optique mais à la nature de la résine utilisée. Dans cette thèse, un système de pulvérisation par voie tubulaire a également été dimensionné, réalisé et testé. Un système d'atomisation endoscopique a été mis en place pour permettre un dépôt à distance de la résine sur la surface d'impression. Le choix d’une méthode d'atomisation par air a été adopté. La conception, le contrôle et la réalisation du système d'atomisation sont présentés. Le système de pulvérisation et le système de projection de motifs UV ont été finalement combinés. Des résultats préliminaires d'impression d'objets ont été obtenus et des pièces 3D d'une épaisseur de 0,65 mm ont été imprimées (9 couches). À cause d’un phénomène nommé « overspray » (durant le processus de pulvérisation, la résine atteint la surface d'impression et est poussée sur les côtés par la pression de l’air qui la pulvérise), l'épaisseur des couches n'est pas constante, mais diminue progressivement, le réglage des paramètres de pulvérisation devient alors critique. Différentes perspectives de ce travail de thèse ont été identifiées. Le système de pulvérisation doit encore être optimisé afin de résoudre le problème posé par le phénomène d’overspray. De plus, une pré-étude d’un système de visualisation intégré a été effectuée, qui demande à être approfondie, pour permettre un contrôle de la photo-polymérisation en cours d’impression
This thesis concerns the study and the development of a novel endoscopic 3D printing process based on photo-polymerization. The idea behind endoscopic 3D printing is to print 3D objects or to repair damaged parts in a dense mechanical assembly without disassembling it. The thesis aims, once the state of the art is studied, to propose solutions adapted to the endoscopic problem, then to model, design, realize and experimentally validate the two main subsystems (UV photo-polymerization through an image guide, resin spraying through a tubular pipe) which, once synchronized, provide the additive printing. Inspired by the vat polymerization method, the liquid resin is transmitted endoscopically and sprayed onto the printing surface (spraying system). Then, a UV pattern, structured by a DMD (Digital Micromirror Device), is transmitted through the image guide and focused onto the printing surface to polymerize a layer of liquid resin. These two steps are repeated several times in order to print layers on top of each other to obtain a 3D part. An endoscopic actuation system (non-integrated translation actuator) allows maintaining the probe at a distance from the printing surface equal to the focal length of the objective of the instrument. In this thesis, the endoscopic UV projection system was designed, modeled, implemented and tested. The design and performances of the optical system were presented in two international conferences. Multilayer objects were fabricated with a layer thickness of 50 μm on a circular printing area of 9.54 mm in diameter. An optical analysis method based on the use of the modulation transfer functions (MTF) was used to test the performance of the endoscopic optical system and to characterize the lateral resolution of the printed parts. Using the MTF method experimentally, a drop in optical resolution due to the image guide was estimated as high as 16 μm compared to the value obtained in the experimental setup containing the same optical components except for the image guide. The lateral resolution of the printed parts was finally limited by the resin (50 μm) and not by the resolution of the optical system. An endoscopic atomization system was also studied, implemented and tested. An endoscopic spraying system was implemented to allow a remote deposition of the resin onto the printing surface. The choice of an air atomization method was adopted. The design, control and realization of the atomization system are presented. Finally, the spraying system was combined with the UV pattern projection system. Preliminary results of printing objects were obtained and 3D parts with a thickness of 0.65 mm are printed (nine layers). Due to a phenomenon called "overspray" (during the spraying process, the resin reaches the printing area and is pushed to the sides by the air pressure that sprays it), the thickness of the layers is not constant between them, but gradually decreases, so the adjustment of the spraying parameters becomes critical. The spraying system still needs to be optimized in order to eliminate overspray and to be able to print uniform layers with a specific thickness. In addition, we have been working on a 2D visualization system but the lack of light on the printing surface prevents us from being able to visualize and control the system. In the future, we propose to spray a resin mixed with a fluorescent dye to make it possible to distinguish the polymerized zones from the uncured zones in each layer of the part

Les plantes sont des éléments essentiels du monde qui nous entoure. Ainsi, si l’on veut créer des environnements virtuels qui soient à la fois agréables et réalistes, un effort doit être fait pour modéliser les plantes. Malgré les immenses progrès en vision par ordinateur pour reconstruire des objets de plus en plus compliqués, les plantes restent difficiles à reconstruire à cause de la complexité de leur topologie. Cette thèse se divise en deux grandes parties. La première partie s’intéresse à la modélisation de plantes, biologiquement réalistes, à partir d’une seule image. Nous générons un modèle de plante respectant les contraintes biologiques de son espèce et tel que sa projection soit la plus fidèle possible à l’image. La première étape consiste à extraire de l’image le squelette de la plante. Dans la plupart de nos images, aucune branche n’est visible et les images peuvent être de qualité moyenne. Notre première contribution consiste en une méthode de squelettisation basée sur les champs de vecteurs. Le squelette est extrait suite à un partitionnement non déterministe du feuillage de l’image assurant son réalisme. Dans un deuxième temps, la plante est modélisée en 3D. Notre deuxième contribution est la création de modèles pour différents types de plantes, basée sur les L-systèmes. Puis, un processus d’analyse-par-synthèse permet de choisir le modèle 3D final : plusieurs propositions de squelette sont générées et un processus bayésien permet d’extraire le modèle maximisant le critère a posteriori. Le terme d’attache aux données (vraisemblance) mesure la similarité entre l’image et la reprojection du modèle, la probabilité a priori mesure le réalisme du modèle. Après avoir généré des modèles de plantes, des modèles de fruits doivent être créés. Ayant travaillé principalement sur les pieds de vigne, nous avons développé une méthode pour reconstruire une grappe de raisin à partir d’au moins deux vues. Chaque baie est assimilée à un ellipsoïde de révolution. La méthode obtenue peut être plus généralement adaptée à tout type de fruits assimilables à une quadrique de révolution. La seconde partie de cette thèse s’intéresse à la reconstruction de quadriques de révolution à partir d’une ou plusieurs vues. La reconstruction de quadriques et, en général, la reconstruction de surfaces 3D est un problème très ancien en vision par ordinateur qui a donné lieu à de nombreux travaux. Nous rappelons les notions nécessaires de géométrie projective des quadriques, et de vision par ordinateur puis, nous présentons un état de l’art sur les méthodes existantes sur la reconstruction de surfaces quadratiques. Nous détaillons un premier algorithme permettant de retrouver les images des foyers principaux d’une quadrique de révolution à partir d’une vue « calibrée », c’est-à-dire pour laquelle les paramètres intrinsèques de la caméra sont connus. Puis, nous détaillons comment utiliser ce résultat pour reconstruire, à partir d’un schéma de triangulation linéaire, tout type de quadriques de révolution à partir d’au moins deux vues. Enfin, nous montrons comment il est possible de retrouver la pose 3D d’une quadrique de révolution dont on connaît les paramètres à partir d’un seul contour occultant. Nous évaluons les performances de nos méthodes et montrons quelques applications possibles
Plants are essential elements of our world. Thus, 3D plant models are necessary to create realistic virtual environments. Mature computer vision techniques allow the reconstruction of 3D objects from images. However, due to the complexity of the topology of plants, dedicated methods for generating 3D plant models must be devised. This thesis is divided into two parts. The first part focuses on the modeling of biologically realistic plants from a single image. We propose to generate a 3D model of a plant, using an analysis-by-synthesis method considering both a priori information of the plant species and a single image. First, a dedicated 2D skeletonisation algorithm generates possible branching structures from the foliage segmentation. Then, we built a 3D generative model based on a parametric model of branching systems taking into account botanical knowledge. The resulting skeleton follows the hierarchical organisation of natural branching structures. Varying parameter values of the generative model (main branching structure of the plant and foliage), we produce a series of candidate models. A Bayesian model optimizes a posterior criterion which is composed of a likelihood function which measures the similarity between the image and the reprojected 3D model and a prior probability measuring the realism of the model. After modeling plant models branching systems and foliage, we propose to model the fruits. As we mainly worked on vines, we propose a method for reconstructing a vine grape from at least two views. Each bay is considered to be an ellipsoid of revolution. The resulting method can be adapted to any type of fruits with a shape similar to a quadric of revolution. The second part of this thesis focuses on the reconstruction of quadrics of revolution from one or several views. Reconstruction of quadrics, and in general, 3D surface reconstruction is a very classical problem in computer vision. First, we recall the necessary background in projective geometry quadrics and computer vision and present existing methods for the reconstruction of quadrics or more generally quadratic surfaces. A first algorithm identifies the images of the principal foci of a quadric of revolution from a "calibrated" view (that is, the intrinsic parameters of the camera are given). Then we show how to use this result to reconstruct, from a linear triangulation scheme, any type of quadrics of revolution from at least two views. Finally, we show that we can derive the 3D pose of a given quadric of revolution from a single occluding contour. We evaluate the performance of our methods and show some possible applications

The cinema and television industries are continuously working in the development of image features that can provide a better visual experience to viewers; these image attributes include large spatial resolution, high temporal resolution (frame rate), greater contrast, and recently, with emerging display technologies, much wider color gamut. The gamut of a device is the set of colors that this device is capable of reproducing. Gamut Mapping Algorithms (GMAs) transform colors of the original content to the color palette of the display device with the simultaneous goals of (a) reproducing content accurately while preserving the artistic intent of the original content’s creator and (b) exploiting the full color rendering potential of the target display device. There are two types of gamut mapping: Gamut Reduction (GR) and Gamut Extension (GE). GR involves the transformation of colors from a larger source gamut to a smaller destination gamut. Whereas in GE, colors are mapped from a smaller source gamut to a larger destination gamut. In this thesis we propose three spatial Gamut Reduction Algorithms (GRAs) and four spatial Gamut Extension Algorithms (GEAs). These methods comply with some basic global and local perceptual properties of human vision, producing state of the art results that appear natural and are perceptually faithful to the original material. Moreover, we present a psychophysical evaluation of GEAs specifically for cinema using a digital cinema projector under cinematic (low ambient light) conditions; to the best of our knowledge this is the first evaluation of this kind reported in the literature. We also show how currently available image quality metrics, when applied to the gamut extension problem, provide results that do not correlate well with users’ choices.
Les indústries de cinema i televisió estan treballant contínuament en el desenvolupament de diferents característiques de la imatge que puguin proporcionar una millor experiència visual per als espectadors; aquests atributs d’imatge inclouen la resolució espacial, la resolució temporal (fotogrames per segon), major contrast i, recentment, amb les noves tecnologies de visualització emergents, una gamma de colors (gamut) molt més ampli. El gamut d’un dispositiu és el conjunt de colors que aquest dispositiu és capaç de reproduir. Els algoritmes de modificació de gamut (GMA, de les seves sigles en anglés) transformen els colors del contingut original a la paleta de color del dispositiu de visualització amb els objectius de (a) reproduir el contingut amb precisió preservant al mateix temps la intenció artística del creador del contingut original i (b) utilitzar tot el gamut de color del dispositiu de visualització. Hi ha dos tipus d’algoritmes de modificació de gamut: Reducció de Gamut (GR) i Extensió de Gamut (GE). GR implica la transformació dels colors d’un gamut d’origen més gran a un gamut de destinació més petit. Mentre que a GE, els colors s’assignen d’un gamut d’origen petit a un gamut de destinació més gran. En aquesta tesi es proposen tres algoritmes de Reducció de Gamut (GRAs) i quatre algoritmes d’extensió de Gamut (GEAs). Aquests mètodes compleixen amb algunes propietats perceptives globals i locals bàsiques de la visió humana, produint resultats que són estat de l’art, i que són naturals i perceptualment fidels al material original. D’altra banda, es presenta una avaluació psicofísica del problema d’extensió de Gamut específicament dissenyada per a cinema utilitzant un projector de cinema digital en condicions cinemàtiques (baixa llum ambiental); aquest estudi creiem que és el primer del seu tipus a la literatura. També mostrem com les mètriques de qualitat d’imatge disponibles actualment proporcionen resultats que no es correlacionen bé amb l’elecció dels usuaris quan s’apliquen al problema d’Extensió de Gamut.

Cette thèse traite d’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) cérébrale. Jusqu’à présent, cette modalité est principalement employée dans le domaine des neurosciences dans le but d’étudier les processus cognitifs et la relation entre anatomie et fonction. L’emploi de l’IRMf est toutefois restreint en comparaison des perspectives qu’elle offre. En effet, trois caractéristiques intrinsèques au signal observé en IRMf posent problème. D’abord, le signal ne constitue pas l’observation directe de l’activité cérébrale. Il en résulte un flou temporel ne permettant pas la localisation temporelle précise de l’activité neuronale. Ensuite, seules les variations temporelles du signal IRMf déterminent la présence ou l’absence d’une telle activité. Or ces fluctuations sont faibles vis-à-vis de l’amplitude du signal et du bruit. Enfin, de nombreuses ambiguïtés de localisation spatiale existent, et cela particulièrement au niveau du ruban cortical du fait de ses nombreuses circonvolutions. Plusieurs approches proposent, en conséquence, d’étudier les données IRMf sur la surface corticale. Toutefois, toutes se basent sur des méthodes directes d’interpolation ou de rétro-projection, omettant ainsi que le signal d’intérêt acquis est originaire du ruban cortical. L’originalité du travail réalisé durant cette thèse consiste à considérer le problème de projection comme un problème inverse. La méthode procède alors simultanément à la projection surfacique, et à la restauration des propriétés spatio-temporelles d’origine des données fonctionnelles sur la surface
This thesis deals with cerebral functional magnetic resonance imaging (fMRI). Until now, fMRI is mainly used in the field of neurosciences as a tool to understand cognitive processes and the links between anatomy and function. However, fMRI use is limited compared to the perspectives it offers. Indeed, three properties of the fMRI signal are problematic. First, this signal is not a direct representation of cerebral activities, thus resulting in a temporal blur that opposes the accurate localization of neuronal activities in time. Then, only the temporal variations of the fMRI signal can determine the presence or absence of those activities. Yet, those fluctuations are small compared to the overall signal and noise magnitudes. And last but not least, ambiguities related to spatial localization of cerebral activities are numerous and especially troublesome around the cortical ribbon due to its highly convoluted shape. Therefore, several approaches offer to study fMRI data onto the cortical surface. However, they all consider the problem as an interpolation one, neglecting the origin of the acquired signal of interest : the cortical ribbon. The original idea behind the work achieved in this thesis consists in posing the projection problem as an inverse problem to solve. This way we achieve both the surface-based projection and the recovering of the original cortical signal spatio-temporal properties

Cette thèse est consacrée dans un premier temps à l’élaboration d’un modèle variationnel dedébruitage d’ordre deux, faisant intervenir l’espace BV 2 des fonctions à hessien borné. Nous nous inspirons ici directement du célèbre modèle de Rudin, Osher et Fatemi (ROF), remplaçant la minimisation de la variation totale de la fonction par la minimisation de la variation totale seconde, c’est à dire la variation totale de ses dérivées. Le but est ici d’obtenir un modèle aussi performant que le modèle ROF, permettant de plus de résoudre le problème de l’effet staircasing que celui-ci engendre. Le modèle que nous étudions ici semble efficace, entraînant toutefois l’apparition d’un léger effet de flou. C’est afin de réduire cet effet que nous introduisons finalement un modèle mixte, permettant d’obtenir des solutions à la fois non constantes par morceaux et sans effet de flou au niveau des détails. Dans une seconde partie, nous nous intéressons au problème d’extraction de texture. Un modèle reconnu comme étant l’un des plus performants est le modèle T V -L1, qui consiste simplement à remplacer dans le modèle ROF la norme L2 du terme d’attache aux données par la norme L1. Nous proposons ici une méthode originale permettant de résoudre ce problème utilisant des méthodes de Lagrangien augmenté. Pour les mêmes raisons que dans le cas du débruitage, nous introduisons également le modèle T V 2-L1, consistant encore une fois à remplacer la variation totale par la variation totale seconde. Un modèle d’extraction de texture mixte est enfin très brièvement introduit. Ce manuscrit est ponctué d’un vaste chapitre dédié aux tests numériques
This thesis is devoted in a first part to the elaboration of a second order variational modelfor image denoising, using the BV 2 space of bounded hessian functions. We here take a leaf out of the well known Rudin, Osher and Fatemi (ROF) model, where we replace the minimization of the total variation of the function with the minimization of the second order total variation of the function, that is to say the total variation of its partial derivatives. The goal is to get a competitive model with no staircasing effect that generates the ROF model anymore. The model we study seems to be efficient, but generates a blurry effect. In order to deal with it, we introduce a mixed model that permits to get solutions with no staircasing and without blurry effect on details. In a second part, we take an interset to the texture extraction problem. A model known as one of the most efficient is the T V -L1 model. It just consits in replacing the L2 norm of the fitting data term with the L1 norm.We propose here an original way to solve this problem by the use of augmented Lagrangian methods. For the same reason than for the denoising case, we also take an interest to the T V 2-L1 model, replacing again the total variation of the function by the second order total variation. A mixed model for texture extraction is finally briefly introduced. This manuscript ends with a huge chapter of numerical tests

La technique de reconstruction de forme par lumière structurée (ou projection de motifs) permet d’acquérir la topographie d’une surface objet avec une précision et un échantillonnage de points dense, de manière strictement non invasive. Pour ces raisons, elle fait depuis plusieurs années l’objet d’un fort intérêt. Les travaux présentés ici ont pour objectif d’adapter cette technique aux conditions sévères des expériences de physique des chocs : aspect monocoup, grande brièveté des phénomènes, diversité des échelles d’observation (de quelques millimètres au décimètre). Pour répondre à ces exigences, nous proposons de réaliser un dispositif autour d’un système d’imagerie rapide par éclairage laser nanoseconde, présentant des performances éprouvées et bien adaptées. La première partie des travaux s’intéresse à analyser les phénomènes prépondérants pour la qualité des images. Nous montrons quels sont les contributeurs principaux à la dégradation des signaux, et une technique efficace de lissage du speckle par fibrage est présentée. La deuxième partie donne une formulation projective de la reconstruction de forme ; celle-ci est rigoureuse, ne nécessitant pas de travailler dans l’approximation de faible perspective, ou de contraindre la géométrie de l’instrument. Un protocole d’étalonnage étendant la technique DLT (Direct Linear Transformation) aux systèmes à lumière structurée est proposé. Le modèle permet aussi, pour une expérience donnée, de prédire les performances de l’instrument par l’évaluation a priori des incertitudes de reconstruction. Nous montrons comment elles dépendent des paramètres du positionnement des sous-ensembles et de la forme-même de l’objet. Une démarche d’optimisation de la configuration de l’instrument pour une reconstruction donnée est introduite. La profondeur de champ limitant le champ objet minimal observable, la troisième partie propose de l’étendre par codage pupillaire : une démarche de conception originale est exposée. L’optimisation des composants est réalisée par algorithme génétique, sur la base de critères et de métriques définis dans l’espace de Fourier. Afin d’illustrer les performances de cette approche, un masque binaire annulaire a été conçu, réalisé et testé expérimentalement. Il corrige des défauts de mise au point très significatifs (Ψ≥±40 radians) sans impératif de filtrage de l’image. Nous montrons aussi que ce procédé donne accès à des composants tolérant des défauts de mise au point extrêmes (Ψ≈±100 radians , après filtrage). La dernière partie présente une validation expérimentale de l’instrument dans différents régimes, et à différentes échelles. Il a notamment été mis en œuvre sur l’installation LULI2000, où il a permis de mesurer dynamiquement la déformation et la fragmentation d’un matériau à base de carbone (champs millimétriques). Nous présentons également les mesures obtenues sous sollicitation pyrotechnique sur un revêtement de cuivre cylindrique de dimensions décimétriques. L’apparition et la croissance rapide de déformations radiales submillimétriques est mesurée à la surface du revêtement
A Structured Light System (SLS) is an efficient means to measure a surface topography, as it features both high accuracy and dense spatial sampling in a strict non-invasive way. For these reasons, it became in the past years a technique of reference. The aim of the PhD is to bring this technique to the field of shock physics. Experiments involving shocks are indeed very specific: they only allow single-shot acquisition of extremely short phenomena occurring under a large range of spatial extensions (from a few mm to decimeters). In order to address these difficulties, we have envisioned the use of a well-known high-speed technique: pulsed laser illumination. The first part of the work deals with the evaluation of the key-parameters that have to be taken into account if one wants to get sharp acquisitions. The extensive study demonstrates that speckle effect and depth of field limitation are of particular importance. In this part, we provide an effective way to smooth speckle in nanosecond regime, leaving 14% of residual contrast. Second part introduces an original projective formulation for object-points reconstruction. This geometric approach is rigorous; it doesn’t involve any weak-perspective assumptions or geometric constraints (like camera-projector crossing of optical axis in object space). From this formulation, a calibration procedure is derived; we demonstrate that calibrating any structured-light system can be done by extending the Direct Linear Transformation (DLT) photogrammetric approach to SLS. Finally, we demonstrate that reconstruction uncertainties can be derived from the proposed model in an a priori manner; the accuracy of the reconstruction depends both on the configuration of the instrument and on the object shape itself. We finally introduce a procedure for optimizing the configuration of the instrument in order to lower the uncertainties for a given object. Since depth of field puts a limitation on the lowest measurable field extension, the third part focuses on extending it through pupil coding. We present an original way of designing phase components, based on criteria and metrics defined in Fourier space. The design of a binary annular phase mask is exhibited theoretically and experimentally. This one tolerates a defocus as high as Ψ≥±40 radians, without the need for image processing. We also demonstrate that masks designed with our method can restore extremely high defoci (Ψ≈±100 radians) after processing, hence extending depth of focus by amounts unseen yet. Finally, the fourth part exhibits experimental measurements obtained with the setup in different high-speed regimes and for different scales. It was embedded on LULI2000 high energy laser facility, and allowed measurements of the deformation and dynamic fragmentation of a sample of carbon. Finally, sub-millimetric deformations measured in ultra-high speed regime, on a cylinder of copper under pyrotechnic solicitation are presented