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Dissertations / Theses on the topic 'Unité de traitement optique'
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Kozyrskiy, Bogdan. "Exploring the Intersection of Bayesian Deep Learning and Gaussian Processes." Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2023. https://accesdistant.sorbonne-universite.fr/login?url=https://theses-intra.sorbonne-universite.fr/2023SORUS064archi.pdf.
Full textAbstract:
L'apprentissage profond a joué un rôle significatif dans l'établissement de l'apprentissage automatique comme un instrument indispensable dans plusieurs domaines. L'utilisation de l'apprentissage profond pose plusieurs défis. L'apprentissage profond nécessite beaucoup de puissance de calcul pour entraîner et appliquer des modèles. Un autre problème de l'apprentissage profond est son incapacité à estimer l'incertitude des prédictions, ce qui crée des obstacles dans les applications sensibles aux risques. Cette thèse présente quatre projets pour résoudre ces problèmes: Nous proposons une approche faisant appel à des unités de traitement optique pour réduire la consommation d'énergie et accélérer l'inférence des modèles profonds. Nous abordons le problème des estimations d'incertitude pour la classification avec l'inférence bayésienne. Nous introduisons des techniques pour les modèles profonds qui réduisent le coût de l'inférence bayésienne. Nous avons développé un nouveau cadre pour accélérer la régression des processus gaussiens. Nous proposons une technique pour imposer des priorités fonctionnelles significatives pour les modèles profonds à travers des processus gaussiensDeep learning played a significant role in establishing machine learning as a must-have instrument in multiple areas. The use of deep learning poses several challenges. Deep learning requires a lot of computational power for training and applying models. Another problem with deep learning is its inability to estimate the uncertainty of the predictions, which creates obstacles in risk-sensitive applications. This thesis presents four projects to address these problems: We propose an approach making use of Optical Processing Units to reduce energy consumption and speed up the inference of deep models. We address the problem of uncertainty estimates for classification with Bayesian inference. We introduce techniques for deep models that decreases the cost of Bayesian inference. We developed a novel framework to accelerate Gaussian Process regression. We propose a technique to impose meaningful functional priors for deep models through Gaussian Processes
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Lambert, Eric. "Ecrire des mots : la syllabe comme unité de traitement." Poitiers, 1999. http://www.theses.fr/1999POIT5007.
Full text
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Bencheikh, Kamel. "Traitement non destructif des signaux optiques." Paris 13, 1996. http://www.theses.fr/1996PA132046.
Full textAbstract:
L'exploitation d'une interaction non linéaire du second ordre: l'amplification paramétrique dépendante de la phase, a permis de surpasser la limite quantique standard lors du traitement et de la détection des signaux optiques. Le rendement quantique de détection est ainsi considérablement amélioré lorsque le signal est préamplifié par un amplificateur paramétrique dépendant de la phase, qui ne dégrade pas le rapport signal sur bruit. L'ensemble, amplificateur sans bruit et détecteur, peut être considéré comme un nouveau dispositif dont le rendement quantique de détection est idéal lorsque le gain de l'amplificateur est élevé. Par ailleurs, la réalisation de deux mesures quantiques non destructives (qnd) successives d'une quadrature d'un signal, nous a permis d'apporter la première démonstration complète du principe de la mesure qnd. Chaque mesure introduit une perturbation qui est rejetée sur la quadrature conjuguée, préservant de la contamination la quadrature mesurée. A l'aide des critères qnd nous avons démontré le caractère non destructif de notre double mesure ainsi que l'existence de corrélations quantiques (en dessous de la limite quantique standard) entre les mesures et avec le signal. Du point de vue des communications optiques, nous avons réalisé deux prises optiques en ligne, ayant des performances quantiques. L'étude théorique a néanmoins révélé la sensibilité de telles prises vis à vis des pertes optiques lorsque leur nombre augmente. Nous avons contourne ce problème en développant deux prises optiques quantiques amplificatrices basées sur l'amplification optique sans bruit et la séparation des photons jumeaux générés par l'amplificateur paramétrique dépendant de la phase. L'un des photons est considéré comme le signal, l'autre constitue la mesure. Les performances de cette double prise sont non classiques et montrent une grande robustesse à l'encontre de pertes optiques. L'étude théorique a révélé que les performances non classiques se conservent lorsque le nombre de prises optiques augmente
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Perret, Cyril. "La Syllabe comme unité de traitement en production verbale orale et écrite." Phd thesis, Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00270161.
Full textAbstract:
Le présent travail a pour objectif principal l'étude du rôle fonctionnel de la syllabe en production verbale orale et écrite de mots isolés.Suite à une tentative de définition de « ce qu'est exactement une syllabe » dans une Introduction, nous avons rapporté des arguments en faveur d'un rôle fonctionnel de cette unité en perception visuelle et auditive.
Le Chapitre I présente une revue de la littérature portant sur la production verbale orale et écrite conceptuellement dirigée (Caramazza & Miceli, 1990 ; Dell, 1986 ; Levelt, Roelofs, & Meyer, 1999). Les différents niveaux de traitement (conceptuel, syntaxique, lexical et moteur) et les propositions concernant les mécanismes de traitement impliqués à chacune de ces étapes sont présentés. Une attention particulière a été portée aux propositions des principaux modèles concernant le rôle de la syllabe dans les processus d'accès lexical et de planification motrice.
Le Chapitre II est consacré à un effet qui est à l'origine d'un vif débat : l'effet d'amorçage syllabique. Ferrand, Segui et Grainger (1996) ont montré que la présentation d'un groupe de segments correspondant à la première syllabe d'un mot (e.g., ba-baleine ; balbalcon) facilite plus la dénomination qu'un groupe de segments plus court (e.g., ba-balcon) ou plus long (bal-baleine). Nous avons essayé de répliquer ce résultat en dénomination orale d'images (Expériences 2a, 2b et 3). Nous avons rapporté des données en faveur de l'hypothèse du recouvrement segmental (Sciller, 1998, 1999, 2000). Nous avons ensuite testé si le temps de présentation de l'amorce (Expérience 4) et le moment de présentation du groupe de segments (Expérience 5) pouvaient expliquer l'absence d'effet d'amorçage syllabique. Là encore, les données sont en accord avec l'hypothèse du recouvrement segmental (Schiller, 1998, 1999, 2000). Nous avons aussi exploré la possibilité d'obtenir cet effet en production verbale écrite (Expériences 1a et 1b).
Dans le Chapitre III, nous avons testé l'hypothèse selon laquelle les latences d'initialisation de mots monosyllabiques devraient être plus courts que celles de mots bisyllabiques, si la syllabe joue un rôle fonctionnel en production verbale orale et écrite. Des études pour les deux modalités ont répondu par la négative (Bachoud-Levi et al., 1998 ; Lambert, 1999 ; Lambert et al., sous presse ; Roelofs, 2002b). Toutefois, Meyer, Roelofs et Levelt, (2003) ont proposé qu'un critère temporel de réponse (Lupker et al., 1997) influence l'instant d'initialisation de la réponse. En conséquence, un effet du nombre de syllabes peut apparaître. Nous avons essayé de répliquer ce résultat en production verbale orale (Expérience 6) et de l'étendre à la production verbale écrite (Expérience 7). Toutefois, nous n'avons pas rapporté de données en faveur de l'hypothèse de Meyer et collaborateurs (2003) pour les deux modalités.
Le Chapitre IV a pour objectif de faire une synthèse des résultats que nous avons obtenus et de proposer des perspectives de recherches.
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Passariello, Gianfranco. "Monitoring intelligent en unité de soins intensifs pour coronariens : aspects traitement du signal." Tours, 1991. http://www.theses.fr/1991TOUR3305.
Full text
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Colman, Pierre. "Circuits nanophotoniques pour le traitement optique du signal." Paris 6, 2011. http://www.theses.fr/2011PA066471.
Full textAbstract:
Mon travail de thèse a porté sur l'étude des propriétés non-linéaires des guides en Cristaux Photoniques. Ces guides sont constitués d'un arrangement périodique de trous d'air gravés dans une membrane en semiconducteur. La structuration périodique ouvre une bande photonique interdite qui permet de concentrer la lumière sur de très petites surfaces (<2µm²) et de la ralentir. Ainsi, l'obtention de densités d'énergie équivalentes à des GW/cm² peut se faire en utilisant des diodes laser dont la puissance crête n’est que de quelques Watts. Cela ouvre de nombreuses perspectives en vue de l'intégration sur puce de nouvelles fonctions pour le traitement tout-optiques du signal. Nous nous sommes d'abord attachés à la maîtrise de la dispersion dans les guides en cristaux photoniques. Cet aspect est essentiel pour le contrôle de la dynamique des effets de propagation. Dans ce but, une nouvelle méthode de dessin a été proposée. Cela nous a permis d'observer la propagation d'un soliton dans un guide de seulement 1,5mm de long. Un soliton se propage sans subir aucun effet de distorsion, malgré une forte dispersion chromatique. Une de ses propriétés intéressantes est de pouvoir être compressé. Une impulsion de 3ps a ainsi été compressée jusqu'à une durée de 600fs. Le mélange à quatre ondes, où l'énergie d'une pompe est transférée vers un signal et un idler, a aussi été étudié. L'observation de ces effets n'a été possible que part le choix d'un matériau semi-conducteur approprié (GaInP), qui ne présente que très peu d'absorption non-linéaire. Enfin, nous avons aussi pu explorer d'autres effets tels que l’auto-décalage en fréquence, ou encore la radiation d'un solitonThe present work focused on non-linear propagation in Photonic Cristal waveguides. Photonic Crystals are composed of a semiconductor membrane patterned with a periodic air-hole structure. Owing to the Photonic Band Gap they exhibit, the light can then be confined on very small surfaces (<2µm²) and slowed down (ng>20). Hence power intensity of a few tens of GW/cm² are accessible using only Watt level input lasers, which can be provided by laser diodes. This opens up perspectives for on chip integration of all-optical function. Because dispersion controls the dynamics of nonlinear effects, we first aimed at a way to tailor it. Thus, we proposed a new design based on symmetry considerations; and we were able to obtain a large variety of dispersion features. Combined with efforts put on the reduction of propagation loss, especially the use of suitable semiconductor materials with minimised nonlinear absorption (e. G. GaInP), we observed for the first time the propagation of an optical soliton in a 1. 5mm-long PhC waveguide. A soliton propagates while preserving its shape, albeit the presence of a strong chromatic dispersion. This opens up access to the study others nonlinear propagation phenomena in the picosecond, Watt power regime. Thus we observed soliton-effect pulse compression where a 3ps pulse is compressed down to 600fs. We also investigated Four Wave Mixing process in the pulsed regime: the efficient parametric process resulted in a conversion efficiency of about 0dB. Finally, we observed new effects like a Raman-free Soliton Self Frequency Shift and optical Cherenkov Radiation in PhCs
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Gouzien, Élie. "Optique quantique multimode pour le traitement de l'information quantique." Thesis, Université Côte d'Azur (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019AZUR4110.
Full textAbstract:
Cette thèse étudie l’optique quantique multimode, aussi bien du point de vue de la génération que celui de la détection. Elle s’articule autour de trois volets. Nous étudions la génération de lumière comprimée multimode dans une cavité. Pour cela nous considérons la forme la plus générale de hamiltonien quadratique, permettant entre autres de décrire l’utilisation de plusieurs pompes dans un matériau effectuant du mélange à quatre ondes. Une approche combinant fonctions de Green et décompositions de matrices symplectiques est décrite. Cette théorie générique est appliquée à des cas particuliers. Dans un premier temps, des exemples en basse dimension sont donnés. Ensuite, une configuration d’oscillateur paramétrique optique pompé de manière synchrone (SPOPO) est décrite et étudiée ; les résultats obtenus montrent que ce système a un comportement très différent de celui du SPOPO utilisant une non-linéarité d’ordre 2. Ces travaux ouvrent la voie à la réalisation de peignes de fréquences quantiques avec des micro-résonateurs en anneau gravés sur silicium. Un autre problème examiné est celui de prendre en compte l’information temporelle obtenue lors du clic d’un détecteur de photon unique. Pour cela nous utilisons un formalisme multimodal temporel afin d’expliciter les opérateurs décrivant la mesure. Les principaux défauts des détecteurs réels, dont la gigue temporelle, l’efficacité finie et les coups d’obscurité sont pris en compte. L’utilisation des opérateurs est illustrée par la description d’expériences usuelles de l’optique quantique. Enfin, on montre que la lecture du temps de clic du détecteur permet d’améliorer la qualité de l’état généré par une source de photons annoncés. En troisième partie nous présentons un schéma de génération d’intrication hybride entre variables continues et discrètes, pour laquelle la partie discrète est encodée temporellement. Ce schéma est analysé en détail vis-à-vis de sa résistance aux imperfections expérimentalesThis thesis studies multimode quantum optics, from generation to detection of light. It focuses on three main parts. Multimode squeezed states generation within cavity is studied. More specifically, we take into account general quadratic Hamiltonian, which allows describing experiments involving arbitrary number of modes and pumps within a medium performing four-wave mixing. We describe a generic approach combining Green functions and symplectic matrix decomposition. This general theory is illustrated on specific cases. First, low-dimensional examples are given. Then, a synchronously pumped optical parametric oscillator (SPOPO) is described and studied; it shows a very distinct behavior from that of the SPOPO using second order non-linearity. This work opens way to the realization of quantum frequency combs with ring micro-resonators engraved on silicon. Single-photon detectors are described taking into account temporal degrees of freedom. We give positive-valued measurement operators describing such detectors including realistic imperfections such as timing-jitter, finite efficiency and dark counts. Use of those operators is illustrated on common quantum optics experiments. Finally, we show how time-resolved measurement allows improving the quality of state generated by single-photon heralded source. In the third part we propose a protocol for generating a hybrid state entangling continuous and discrete variables parts, for which the discrete part is time-bin encoded. This scheme is aanalysed in detail with respect to its resilience to experimental imperfections
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Fusco, Thierry. "Correction partielle et anisoplanétisme en optique adaptative : traitements a posteriori et optique adaptative multiconjuguée." Nice, 2000. http://www.theses.fr/2000NICE5442.
Full textAbstract:
La correction partielle et l'anisoplanétisme sont les deux limitations fondamentales des systèmes d'Optique Adaptative (OA). Le but de cette thèse est l'étude de techniques permettant de s'affranchir de ces limitations. Dans un premier temps une étude statistique du phénomène d'anisoplanètisme et de la correction partielle est effectuée. Pour s'affranchir du flou résiduel dans l'image, des méthodes de traitement d'images a posteriori sont mises en œuvre. Elles sont d'abord développées dans le cadre d'images isoplanétiques. Elles se basent sur une approche probabiliste du problème qui permet d'obtenir des précisions tant photométriques qu'astrométriques bien supérieures aux algorithmes de déconvolution classiquement utilisés en astronomie. Une extension de ces techniques à l'imagerie anisoplanétique est ensuite proposée. Une expression théorique de la dégradation de la FEP dans le champ est calculée puis intégrée dans un algorithme de traitement d'images de champs stellaires. La technique reste cependant limitée par la chute du rapport signal à bruit pour les grands angles. Pour augmenter ce rapport signal à bruit et donc accéder à des champs plus importants, on doit alors modifier les systèmes d'OA en prenant en compte les effets d'anisoplanétisme. C'est le concept d'OA multiconjuguée (AOMC). Une OAMC se compose de plusieurs miroirs déformables. L'étude proposée dans la thèse porte sur le problème de la reconstruction de front d'onde à grand champ et de la commande spatiale des miroirs déformables. Des méthodes d'inversion sont développées en tenant compte de la statistique de la phase turbulente pour régulariser le problème et permettre une reconstruction optimale. (. . . )
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Baudequin, Clément. "Conception d'une unité mobile pour le post-traitement d'eau utilisée pendant des opérations d'extinction d'incendie." Thesis, Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 2011. http://www.theses.fr/2011ECAP0045/document.
Full textAbstract:
L’extinction de feux de liquides inflammables sur des installations industrielles telles que les dépôts de carburant ou les raffineries entraîne l'utilisation de milliers de mètres cubes d'eau, composé majeur des mousses anti-incendie. Ces dernières contiennent généralement des tensioactifs hydrocarbonés ainsi que des tensioactifs fluorés qui se retrouvent dans les eaux d'extinction, ainsi que les suies et les restes de solvants. Les tensioactifs fluorés jouent un rôle clé dans l'efficacité des mousses anti-incendie en raison de leur nature chimique particulière. En raison de la présence des tensioactifs fluorés, le traitement actuel de l'eau d'extinction d'incendie est l'incinération dans des incinérateurs haute température et résistant aux halogènes. Les tensioactifs sont des composés amphiphiles qui ont comme propriétés d'abaisser la tension superficielle de l'eau et de former des agrégats en solution : les micelles. Les tensioactifs peuvent également s'adsorber aux interfaces ainsi qu'aux surfaces solides, et éventuellement y former des agrégats de surface, analogues aux micelles en solution. L’objectif industriel de la présente thèse est de proposer une unité mobile de traitement de ces eaux afin de concentrer les composés fluorés et limiter les volumes à incinérer. Les critères de sélection des procédés que nous avons retenus sont les suivants : compacité, peu ou pas de produits chimiques ou solides nécessaires. L’objectif scientifique de ce travail est de mieux comprendre le comportement de ces composés au cours des procédés d’électrocoagulation/filtration et d’osmose inverse. Des essais préliminaires ont été réalisés et ont permis de choisir les procédés suivant : l'électrocoagulation couplée à la filtration comme prétraitement pour séparer les particules en suspension et les traces d’émulsions éventuelles de la phase aqueuse et l'osmose inverse comme traitement pour concentrer les tensioactifs fluorés. A l'échelle du laboratoire, l'électrocoagulation, permettant le retrait de la matière en suspension, a été optimisée pour des eaux d'extinction d'incendie pilotes et un mécanisme a été proposé. L'efficacité de ce procédé a ensuite été vérifiée sur un pilote industriel. L'osmose inverse d'eaux d'extinction d'incendie pilotes pré-traitées par électrocoagulation/filtration a montré de forts taux de rétention du tensioactif fluoré. Une comparaison de différents matériaux membranaires a été réalisée sur un module d’osmose inverse plan avec des solutions modèles. Des essais de filtration de longue durée, à l’échelle pilote, ont permis de suivre l’évolution de la rétention des tensioactifs et du flux de perméat. Ces données ont été utilisées pour réaliser le dimensionnement d’une unité mobile de post traitement d’eau d’extinction d’incendie. Les perspectives de ce travail sont les suivantes : La prise en charge de la réalisation d’une unité mobile devrait être menée par un partenaire de DuPont de Nemours qu’il reste à identifier. L’étude sur la modification de l’état de surface des membranes est poursuivie dans le cadre d’une nouvelle thèse et permettra à terme de mieux choisir les conditions opératoires de filtration et de nettoyage au cours des procédés membranaires et ainsi d’améliorer les performances du procédéExtinguishment of large solvent fire leads to the production of fire fighting water, which are collected thanks to the design of industrial infrastructures. Depending on the nature of the firefighting foam used, the resulting water may require the removal of fluorinated surfactants potentially present. After decantation of the organic phase, fire fighting waters essentially contain surfactants. Surfactants are amphiphilic chemicals having the ability to lower both interfacial and surface tensions by adsorbing in an oriented fashion at interface. Surfactant can form micellar aggregates in solution and on interfaces under certain conditions, and have a pronounced influence on interfacial phenomena. Hence, before considering any water treatment process, interfacial science and surfactant were introduced. This work has a dual purpose. The industrial purpose is to provide an economically viable alternative to water incineration. The foreseen unit will have to be mobile and able to extract fluorinated surfactants from water at a rate of 1-4.5 m3h-1 (20,000 m3 in 4-6 months). The scientific purpose of this work is the study of the behavior of surfactants in the context of water treatment processes. The state of the art of relevant water treatment processes and an experimental screening with real firefighting water permitted to identify two steps as likely to fit the constraints of a mobile unit: electrocoagulationfiltration coupled with reverse osmosis. The electrocoagulation process followed by filtration was applied to pilot, model and industrial firefighting waters. This process was found to remove efficiently the unwanted turbidity from pilot firefighting waters. Current knowledge about the separation mechanisms of small organic molecules in reverse osmosis has been reviewed, and rejection as well as flux decline were related to membrane, solution, and solute properties. Polyamide and cellulose acetate membrane materials were screened in a flat sheet cell. The stabilities of rejection and flux decline were confirmed during longer tests (several days) on an industrial pilot with the most appropriate membrane. A final design study confirmed the possibility to combine electrocoagulation-filtration and reverse osmosis to treat firefighting waters
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Proux, Corinne. "Enlèvement du phosphore par procédé d'électrocoagulation. Le cas d'une unité de traitement pour résidences isolées." Thesis, Université Laval, 2008. http://www.theses.ulaval.ca/2008/25465/25465.pdf.
Full text
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Proux, Corinne. "Enlèvement du phospohore par procédé d'électrocoagulation : le cas d'une unité de traitement pour résidences isolées." Master's thesis, Université Laval, 2008. http://hdl.handle.net/20.500.11794/20011.
Full textAbstract:
Cette étude a permis le développement d'une unité d'électrocoagulation, imbriquée à un système de traitement BIONEST®, qui puisse réduire les charges en phosphore des effluents provenant de résidences isolées. Cette unité, testée en laboratoire, possédait une cellule d'électrocoagulation de 2,45L munie d'électrodes bipolaires faites d'aluminium. La performance épuratrice du procédé a fait l'objet d'une optimisation par la création d'un plan factoriel d'expériences 24 '1 avec des eaux synthétiques. Quatre variables ont été analysées: la densité de courant, le temps de rétention hydraulique, la dimension des électrodes et l'espacement entre les électrodes. Par analyse statistique, un modèle de régression a été déduit permettant la prédiction de l'enlèvement du phosphore. Ce modèle exclut la quatrième variable qui s'avère non-significative. Des essais de validation du modèle ont été effectués avec des eaux usées réelles. L'efficacité épuratrice obtenue a été de 98%. D'autres polluants ont aussi été enlevés dont la DCO, les coliformes fécaux et une portion de l'azote total.
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Ambs, Pierre. "Traitement de l'information par processeurs optiques : application à la reconnaissance de formes." Mulhouse, 1987. http://www.theses.fr/1987MULH0049.
Full textAbstract:
Réalisation d'un processeur du type corrélateur incohérent basé sur un filtre holographique du type kinoform pour la reconnaissance en temps réel de traces dans une expérience de physique des particules. La transformée de Hough est une autre approche pour la reconnaissance des courbes. Son implantation optique avec une matrice d'hologrammes variant dans l'espace qui a été réalisée, permet son utilisation en temps réel pour des images de 256 fois 256 points. La robotique est l'une des applications de ce processeur
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Cambon, Pierre. "Processeur optique de morphologie mathématique : de l'application au composant." Brest, 1992. http://www.theses.fr/1992BRES2029.
Full textAbstract:
CEtte these concerne le domaine de l'optoinformatique. On se propose de realiser un processeur optique de morphologie mathematique (mm) binaire integrable dans un environnement informatique electronique de traitement d'images. La mm peut se reduire a deux operations elementaires: la dilatation et la complementation. La dilatation peut elle-meme se ramener a une correlation suivie d'un seuillage. On propose et discute ensuite des solutions utilisant des correlateurs optiques geometriques coherents et incoherents de type digital ou continu. L'etude des contraintes sur les composants conduit a choisir pour ceux-ci des modulateurs spatiaux de lumiere optiquement adresses (oaslm) utilisant deux couches minces superposees: une de silicium amorphe hydrogene (asi:h) et une de cristal liquide ferroelectrique (flc), le tout enserre entre deux lames de verre munies d'electrodes transparentes. Les premiers essais decrits et discutes ont lieu sur des cellules solaires asi:h et des pixels d'ecrans plat flc. On presente la problematique, les principes, la conception, la technologie et les essais dynamiques d'un nouvel oaslm rapide bistable bien adapte. Il s'agit d'un composant reflectif pixelise a 625 pixels dont la cadence de calcul est de 2500 hertz (le cycle de calcul est decompose en 4 phases de 100 microsecondes chacune: effacement, ecriture, memoire et lecture) le contraste des etats lus apres memorisation est alors de 16 pour 1 sous une illumination de 25 mw/centimetre carre a 633 nm de longueur d'onde. Quelques essais fonctionnels sont realises parallelement en regime quasi-statique sur un composant echantillonne par l'equipe anglaise de stc-technology durant nos propres travaux. Ils portent sur la memorisation, les capacites de seuillage et la cascadabilite. On termine par la presentation d'une possible organisation materielle et logicielle (squeletisation) de deux processeurs de mm holographique et geometrique
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Simos, Christos. "Traitement ultrarapide de signaux optiques par effets non-linéaires quadratiques : échantillonnage optique et commutation spatiale par effet soliton." Limoges, 2002. http://www.theses.fr/2002LIMO0004.
Full textAbstract:
Les travaux présentés dans cette thèse portent sur l'étude expérimentale des effets quadratiques et la mise à profit pour la réalisation des fonctions tout-optiques ultra-rapides, telles que l'échantillonnage optique à très haute résolution temporelle, la commutation spatiale, le routage et le démultiplexage en longeur d'onde. La première partie de travaux porte sur la réalisation d'un échantillonneur tout-optique basé sur un processus de somme des fréquences type II. L'objectif visé est l'application à la réflectométrie optique à haute résolution spatiale pour des réseaux multimodes courte distance. Les résultats obtenus laissent espérer une résolution spatiale de 1,2 cm dans une future réelle mesure de réflectométrie. La deuxième partie est consacrée sur l'étude de la propagation autoguidée par doublage de fréquence de type II dans un cristal de KTP. Nous rapportons la toute première mesure du contenu énergétique des solitons spatiaux quadratiques, les premières expériences sur leur génération part des ondes incidentes non-colinéaires et la première observation expérimentale de régimes de fusion, de répulsion ou d'enroulement en spirale de deux solitons quadratiques bicolores en fonction de leur phase relative et de l'écart initial entre les trajectoires des faisceaux. Ces études nous ont permis de proposer et caractériser un moyen pour une remise en forme spatiale des faisceaux, un filtre en intensité pour la remise en forme temporelle d'impulsions déformées, un comparateur optique et un système d'adressage tout-optique de un vers douze canaux. Tous ces dispositifs sont capables de fonctionner à très hauts débits (100Gbits/sec). La réalisation et caractérisation d'un laser impulsionnel à modes bloqués émettant simultanément sur plusieurs longueurs d'onde fait l'objet du dernier chapitre de cette thèse. Ceci est la première étape vers la démonstration de la faisabilité d'un dispositif capable d'effectuer un adressage sensible à la longueur d'ondeThe goal of this work is the study of the possibilities offered by the quadratic nonlinear effects for the realisation of ultrafast functions for all-optical processing of signals such as optical sampling, all optical switching and routing, wavelength demultiplexing, etc
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Fossati, Caroline. "Optique pour la Microélectronique : du capteur au traitement de l'image." Habilitation à diriger des recherches, Université Paul Cézanne - Aix-Marseille III, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00384815.
Full textAbstract:
Il s'agit ici du bilan de plus de 10 ans d'enseignement et de recherche dans le domaine de la micro et de l'opto électronique, et plus particulièrement des dernières années passées au sein de l'Ecole Centrale Marseille et de l'institut Fresnel. Deux thématiques de recherche sont abordées :
- La caractérisation optique de défauts submicroniques dans les matériaux, qui a constitué, dans la continuité de ma thèse, la première partie de mes activités : caractérisation de précipités dans le Silicium par le développement d'un microscope infrarouge à balayage ; développement d'un microscope photo thermique pour la détection de nano défauts absorbants précurseurs d'endommagement dans les couches minces optique.
- L'optique pour la microélectronique, thématique initiée en 2000 au laboratoire, qui aborde la modélisation optique de capteurs d'images en technologie CMOS en vue d'adapter leur structure aux contraintes de réflexion et diffraction optique liées à la réduction de taille des pixels imposée par le marché.
Sont aussi concernés les masques avancés pour la photolithographie optique, et l'adaptation de techniques de traitement du signal et des images à la modélisation de corrections optiques de proximité (OPC) qu'il faut appliquer sur les masques pour corriger les effets de la diffraction dans le cadre de la diminution de taille des composants.
Des projets de recherche orientés sur l'application des capteurs et du traitement multidimensionnel du signal pour des applications médicales et de sécurité sont aussi présentés.
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Raterron, Jean-Michel. "Réalisation d'un spectrographe acousto-optique : analyse et traitement de l'information." Paris 11, 1985. http://www.theses.fr/1985PA112006.
Full textAbstract:
Cette thèse présente une description de l’analyse, de l'optimisation et de la réalisation à l'observatoire de Meudon d'un analyseur de spectre acousto-optique (A. S. A. O. ). Cet instrument, conçu pour l'observation des ondes décamétriques ([10 - 180] MHz), se présente comme un ensemble très compact basé sur des éléments standards du commerce. Par principe, l'interaction acousto-optique permet de visualiser instantanément la densité spectrale de puissance d'un signal radio sous la forme d’une distribution d'éclairement. Une caméra électronique CCD hautes performances, que nous avons développée, détecte et échantillonne le signal optique. Un miniordinateur contrôle et réalise l'acquisition numérique du signal vidéo. La bande d'analyse est de 30 MHz avec une résolution spectrale effective de 50 kHz et une dynamique supérieure à 30 dB. La résolution temporelle est fixée par le système d'acquisition numérique qui traite l'information en temps réel. Enfin le système étant en application depuis l'été 1984, les premiers résultats sont présentésThe work described in this thesis relates the analysis, design and construction of an acousto-optical spectrometer (A. O. S. ) at the Meudon observatory. This instrument developed for decameter wave length observations ([10 - 180] MHz), is designed to be very compact and based on usual standard components. On principle, the acousto-optical interaction gives the instantaneous spectral power density of the signal as a distribution of light intensity. A high performance CCD electronic camera was made to detect and sample the optical signal. A microcomputer checks and manages the data acquisition. The spectrometer has a bandwidth of 30 MHz with an effective resolution of 50 kHz and a dynamic range higher than 30 dB. The temporal resolution is fixed by a microcomputer which performs real time data processing. This instrument is working since summer 1984, and the first results are presented
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CHAILLOT, DOMINIQUE. "Capteur angulaire optique a codage spectral differentiel et traitement associe." Limoges, 1989. http://www.theses.fr/1989LIMO0065.
Full textAbstract:
Apres un rappel sur un premier prototype precedemment developpe et base sur l'optique integree, cette these propose l'utilisation d'un nouveau corps d'epreuve simplifie reposant sur l'optique classique. Ensuite nous developpons un dispositif simple de decodage spectral base sur l'association d'un reseau fixe et d'une barrette photodetectrice
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Ménager, Loïc. "Traitement optique de signaux radio-fréquence par holographie spatio-temporelle." Paris 11, 2000. http://www.theses.fr/2000PA112351.
Full textAbstract:
Ce travail se place dans le cadre du traitement optique du signal. Il s'appuie sur la sélectivité spectrale des ions de terres rares en matrice cristalline et sur une discussion des rapports entre espace et temps pour concevoir des dispositifs d'analyse radiofréquence. La première architecture étudiée réalise la projection spatiale du spectre d'un signal RF. Celui-ci est d'abord transféré sur une porteuse optique à l'aide 'd'un modulateur optoélectronique. Le faisceau ainsi modulé est dirigé vers le cristal dans lequel a été préalablement enregistré un ensemble de réseaux de diffraction monochromatiques. Lorsque le signal polychromatique traverse l'échantillon, chaque composante spectrale est diffractée dans une direction spécifique. Les études ont permis de caractériser l'enregistrement d'un réseau holographique monochromatique et de valider le fonctionnement d'un régime d'accumulation qui accroît la durée de vie et l'efficacité de cette gravure. Ces travaux ont également mis en évidence l'analogie entre la diffraction et la dispersion temporelle produite par un filtre spectral inscrit dans un cristal sélectif en fréquence. Dès lors, en associant un tel élément dispersif et une lentille temporelle, on a transposé au domaine temporel la propriété de transformation de Fourier que possèdent les lentilles dans le domaine spatial. Une seconde architecture d'analyseur spectral, dans laquelle le cristal réalise la projection temporelle du spectre RF, a ainsi été validée expérimentalement. Les systèmes précédents ont nécessité la mise au point d'une source laser aux propriétés spécifiques. Un prisme électro-optique inséré dans une cavité étendue assure ainsi un balayage rapide, reproductible et sur un large intervalle spectral de la fréquence d'une diode laser.
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Bigo, Sébastien. "Traitement de signal tout-optique pour la transmission a tres haut debit de solitons par fibre optique." Besançon, 1996. http://www.theses.fr/1996BESA2059.
Full textAbstract:
Les systemes de telecommunication longue distance a 40-100gbit/s feront vraisemblablement appel a la propagation par solitons. L'application a ces systemes des techniques ultra-rapides de traitement de signal tout-optiques permet de depasser les limites de l'electronique. En particulier, le miroir non-lineaire en boucle (nolm) est un dispositif tout-optique employe ici a plusieurs fonctions essentielles. A l'interface des reseaux existants avec les systemes solitons, il est utilise pour convertir les donnees du format traditionnel non-retour-a-zero au format soliton, et reciproquement. Mais le coeur de cette these est la regeneration synchrone de solitons, pour laquelle des approches tout-optiques sont egalement examinees. Cette technique necessite deux composants essentiels : un circuit de recuperation d'horloge et un modulateur, tous deux a la frequence d'information. Une etude theorique et experimentale de trois types de lasers a fibre en anneau a 20gbit/s pour l'extraction d'horloge est presentee. Pour la modulation tout-optique, deux possibilites existent selon que l'intensite ou la phase des solitons est affectee. La simulation d'une liaison transoceanique typique a 20gbit/s montre la superiorite de la premiere solution a cause de son effet regulateur sur le bruit. Le modulateur d'intensite tout-optique que nous proposons est le nolm. Ses proprietes regeneratrices sont analysees et caracterisees experimentalement, dans la configuration traditionnelle a un seul controle optique, ainsi que dans une configuration amelioree a deux controles. Integre dans un systeme de transmission, le nolm conduit a des qualites de transmission meilleures que celles de modulateurs d'intensite pure, a cause de sa reponse en phase residuelle. Un autre modulateur tout-optique, mais de phase pure cette fois, est la fibre kerr. Nous demontrons son potentiel regenerateur pour la premiere fois a 20gbit/s lors d'une transmission soliton sans erreur sur 7000km dans une boucle a recirculation.
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Wang, Hong-Pei. "Conception et réalisation d'une unité de traitement de cinémomètre à effet Doppler en vue d'applications ferroviaires." Lille 1, 1992. http://www.theses.fr/1992LIL10121.
Full textAbstract:
L'objet de ce travail concerne la caractérisation puis le traitement d'informations issues de capteurs hyperfréquences délivrant des signaux Doppler obtenus par rétrodiffusion en vue de la mesure de vitesses de mobiles terrestres. Cette étude est menée dans le cadre du projet ASTREE de la SNCF mais concerne aussi les véhicules routiers et agricoles. La première partie est consacrée à l'étude théorique de l'effet Doppler et à la réalisation d'un outil de caractérisation permettant : d'une part, de qualifier et de sélectionner les antennes, d'autre part, de faciliter la mise au point d'une méthode de traitement de signal Doppler. La deuxième partie est consacrée à la conception et à la réalisation d'un prototype intégré autonome et miniaturisé comportant un filtre analogique piloté numériquement, une commande automatique de gain apériodique gérée par un microprocesseur et une unité d'analyse statistique délivrant l'information. Un tableau récapitulatif donne les résultats des premiers essais obtenus au dépôt SNCF de Lille-Hellemmes
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Woiselle, Arnaud. "Parcimonie et ses applications à des données de flot optique." Paris 7, 2010. http://www.theses.fr/2010PA077201.
Full textAbstract:
Cette thèse adresse la résolution de problèmes inverses par l'utilisation de transformées parcimonieuses tridimensionnelles. Nous présentons tout d'abord les systèmes d'imagerie infrarouge et les problèmes liés aux bruits et aux données manquantes, puis nous faisons un court état de l'art des techniques industrielles de traitement d'images. Nous introduisons ensuite le concept de parcimonie et présentons les algorithmes et représentations classiques de ce domaine. Le coeur de ce travail de recherche est le développement de nouvelles représentations 3D, qui sont bien adaptées à la représentation des surfaces et des filaments dans un volume 3D. Deux nouvelles transformées sont proposées, ainsi que la modification d'une troisième, les curvelets rapides, en vue de réduire sa redondance. Ces outils sont alors appliqués à la résolution de divers problèmes inverses comme le débruitage, l'inpainting ou le désentrelacement. Des expériences numériques montrent la qualité des résultats. Finalement, nous proposons quelques applications concrètes utilisant des transformées parcimonieuses au traitement de vidéos infrarouges, telles que la détection de petites cibles, ou la déconvolution de flou de bougéThis manuscript addresses inverse problems using 3D sparsifying transforms in the context of infrared video. We first survey the infrared imaging System and the problems associated such as noise and missing data, and make a short state of the art on industrial imaging processing technics Then we introduce the concept of sparsity and present common algorithms and representations used in this domain. The core of this research is the development of new 3D representations, which are well adapted to representing surfaces or filaments in a 3D volume. Two innovative transforms are proposed, and an existing one ~ the fast curvelet transform — is modified to better suit the applications by reducing its redundancy. These tools are used in many inverse problems such as denoising, inpainting and video deinterlacing, and prove to be very useful and competitive. Finally, we propose a few concrete applications of sparse transforms to infrared video processing, such as small targets detection or motion blur deconvolution
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Sheng, Yunlong. "Processeur optique de traitement en temps réel d'images vidéo : Application au calcul optique des moments bidimensionnels des images." Besançon, 1986. http://www.theses.fr/1986BESA2032.
Full textAbstract:
Dispositif optique de calcul analogique des moments d'images en éclairage incohérent. Calcul en parallèle des dix premiers moments bidimensionnels de l'image grâce a une matrice de masques photographiques codant optiquement les noyaux des différentes intégrales de moments. Un microordinateur effectue les opérations de reconnaissance de formes sur ce petit nombre de caractéristiques statistiques extraites optiquement. Le processeur optique réalise est enfin utilise pour l'identification de pages manuscrites saisies en temps réel par camera vidéo et classées par un microordinateur gérant les moments des pages calculées optiquement
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Sheng, Yunlong. "Processeur optique de traitement en temps réel d'images vidéo application au calcul optique des moments bidimensionnels des images /." Grenoble 2 : ANRT, 1986. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37601190p.
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Gratadour, Damien. "Optique adaptative, traitement d'image et étude des noyaux actifs de galaxie." Phd thesis, Université Paris-Diderot - Paris VII, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00011382.
Full textAbstract:
À travers mon travail de thèse sur les noyaux actifs de galaxie, dans le proche IR, avec un grand télescope (8-10m) muni d'une optique adaptative, j'ai été amené à faire intervenir des disciplines d'horizons très différents. Plus précisément, il s'agissait d'obtenir des données sur des noyaux actifs de galaxie avec NaCo, de créer et/ou d'adapter de nouvelles techniques de traitement pour les observations avec une optique adaptative, pour enfin interpréter les données ainsi traitées, notamment en les comparant à des modèles numériques. L'acquisition de cette double compétence a été particulièrement favorisée par le statut de ma thèse qui avait pour cadre une collaboration entre l'ONERA et le LESIA.
Le problème astrophysique auquel je me suis attaqué est celui de la structuration de l'environnement immédiat des Noyaux Actifs de Galaxie (NAGs) et en particulier du test de l'hypothèse d'un tore de gaz moléculaire et de poussières ainsi que de son interaction avec un jet issu du NAG. Les échelles de ces structures (dizaine de pc) impliquent une résolution angulaire très élevée et la variété des phénomènes en jeu induit des morphologies parfois complexes qu'il est impératif de distinguer d'artefacts instrumentaux subtils.
Trois techniques de renforcement de la résolution angulaire et du contraste ont été développées ou améliorées dans ce travail :
- Le recentrage d'image sub-pixelique, grâce à un algorithme de type
maximum de vraisemblance
- La déconvolution d'image sous contraintes
- La reconstruction de la fonction d'étalement de point de l'instrument
avec les données d'analyse de front d'onde
Dans chaque cas, la méthode a été appliquée à des données réelles et a permis effectivement un gain important sur la finesse angulaire et donc, au final, sur le retour astrophysique, avec plusieurs résultats originaux en particulier concernant NGC1068 le plus étudié des noyaux de Seyfert de type 2 :
- Dans le cas d'Arp 220, prototype des noyaux de galaxie ultra-lumineuses, deux composantes nucléaires ont pu être clairement identifiées, pour la première fois à 3.8µm dans la partie Est du coeur d'Arp 220, permettant d'établir un lien direct entre le proche et le moyen IR. De plus, un double bras d'émission, probablement la zone d'interaction des deux galaxies en fusion, est clairement mis en évidence, entre la source Ouest et les deux sources Est du coeur.
- Dans le cas de NGC 1068, de nouvelles structures à la morphologie très particulière (vagues quasi-périodiques), encadrant le jet radio, ont été mises en évidence en bande L' et M d'une part et en bande Ks d'autre part grâce aux premières observations coronographiques jamais réalisées dans le domaine extragalactique. Ces structures dont la formation n'est pas encore expliquée, témoignent d'une interaction forte du jet avec la Narrow Line Region. Une étude photométrique précise dans ces 3 bandes m'a aussi permis de conclure que la poussière dans ces structures était majoritairement composée de nano-grains, peut-être des nano-diamants. En plus d'avoir montré que le cœur était résolu, des observations spectroscopiques de la source la plus centrale m'ont enfin permis d'apporter un certain nombre d'éléments en faveur du modèle unifié des NAG, notamment la présence d'une cavité de sublimation des grains et la présence de gaz moléculaire non dissocié à petite distance du NAG. Le modèle de transfert radiatif dans le tore, développé dans le cadre de ma thèse, a permis de montrer la cohérence de l'ensemble des données.
- Dans le cas de NGC 7469, une structure micro-spirale a été mise en évidence grâce à la déconvolution dans les 2" centrales de cette galaxie de Seyfert de type I. De plus des observations spectroscopiques montrent des raies en émissions de l'hydrogène moléculaire sur la ligne de visée de la source la plus centrale, argument fort en faveur du modèle unifié des NAG.
- J'ai également contribué à la réduction de données des mesures faites sur le trou noir supermassif du Centre Galactique de 3 à 5 µm qui ont montré la fréquence importante des flares et leur localisation dans un volume de quelques rayons de Schwarzschild.
Un certain nombre d'autres observations ont été réalisées durant cette thèse et sont en cours d'exploitation : on citera notamment les premières observations polarimétriques à haute résolution du jet de M87 dans l'IR proche.
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Laude, Vincent. "Contributions au traitement optique du signal et aux ondes élastiques guidées." Habilitation à diriger des recherches, Université de Franche-Comté, 2002. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00005804.
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Ce document présente une synthèse de mes travaux de recherche postérieurement à la thèse de doctorat. Depuis le début de mes travaux de thèse en 1992 et jusqu'au début de l'année 2000, mes recherches ont été effectuées dans le domaine du traitement optique du signal. Depuis, mes principales activités de recherche concernent le domaine de la microsonique, et plus précisément des ondes élastiques guidées ou de surface. Je présente successivement mes contributions à ces deux domaines, puis les perspectives de cette thématique de recherche, et les directions que j'entends prendre dans les années à venir. A partir de 1995, à la suite de ma thèse, j'ai poursuivi mes travaux en corrélation optique. Je me suis intéressé aux aspects théoriques de la corrélation optique, ainsi qu'à des moyens pratiques d'utiliser les solutions optimales obtenues dans les corrélateurs existants. J'ai également étudié de nouvelles applications des modulateurs spatiaux de lumière pour le traitement optique du signal, et plus particulièrement des systèmes originaux d'imagerie programmable et un capteur de front d'onde à balayage. Par la suite, je me suis intéressé au traitement des impulsions laser ultrabrèves, domaine dans lequel le contrôle de la forme temporelle des impulsions présente un intérêt considérable. J'ai étudié plus particulièrement des moyens de contrôler et de mesurer la dispersion des impulsions ultrabrèves. J'ai également mené des études sur la possibilité d'obtenir des temps de groupe superluminaux pour les ondes optiques. Dans le domaine de la microsonique, mes travaux sont orientés vers la compréhension de la propagation des ondes électro-acoustiques (liées aux milieux piézoélectriques) dans les microstructures.
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Poiré, Pascal. "Conception d'un système de post-traitement vidéo pour un corrélateur optique." Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 1998. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk1/tape11/PQDD_0006/MQ42922.pdf.
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Deschênes, Sylvain. "Applications de la tranformée en ondelettes au traitement de l'information optique." Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 2001. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk3/ftp05/NQ66311.pdf.
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Trouvé, Pauline. "Conception conjointe optique/traitement pour un imageur compact à capacité 3D." Phd thesis, Ecole centrale de nantes - ECN, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00797382.
Full textAbstract:
Cette thèse traite de la conception d'un imageur monovoie passif capable de produire une carte de profondeur de la scène observée. Cet imageur est conçu en optimisant conjointement les paramètres de l'optique et des traitements, méthode désignée par le terme de co-conception ou de conception conjointe. La capacité 3D de cet imageur repose sur le concept de depth from defocus (DFD) qui consiste à estimer la profondeur à l'aide d'une estimation locale du flou de défocalisation. Ces travaux portent en premier lieu sur le développement d'un algorithme d'estimation locale de profondeur non supervisé et applicable à une famille étendue d'imageurs passifs monovoies. Puis deux concepts d'optique favorisant l'estimation de profondeur sont étudiés, du point de vue théorique et expérimental: l'utilisation d'une pupille codée ou d'une optique avec une aberration chromatique longitudinale non corrigée. La réalisation d'un imageur chromatique à capacité 3D est innovante et permet d'illustrer les avantages de cette solution en termes de précision et de région de l'espace où l'estimation de profondeur est possible. Un modèle de performance est ensuite proposé pour prédire la précision des imageurs utilisant la DFD en fonction des paramètres de l'optique, du capteur et des traitements. Ce modèle est utilisé pour la conception du premier imageur chromatique à capacité 3D co-conçu dont la réalisation a permis d'illustrer l'intérêt de la co-conception.
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Percheron, Isabelle. "Traitement d'images en temps reel en interferometrie optique a grande base." Nice, 1992. http://www.theses.fr/1992NICE4587.
Full textAbstract:
Un des problemes principaux de la synthese d'ouverture optique, que ce soit en interferometrie des tavelures ou en interferometrie optique a grande base, est le traitement en temps reel des images degradees par la turbulence, traitement indispensable pour restituer l'information astrophysique. Ce travail debute par une etude de la formation des images degradees par la turbulence puis se poursuit avec l'analyse du signal interferometrique et de ses degradations. Une breve etude des differentes methodes possibles de detection et de suivi du signal interferometrique m'a permis de choisir celle qui ne semble la mieux adaptee aux besoins des interferometres gi2t et i2t du plateau de calern (oca). Une partie importante de la these decrit la construction et l'utilisation sur les interferometres d'un systeme prototype de detection et de suivi des franges d'interference. Apres une etude theorique des traitements a effectuer sur les poses elementaires pour s'affranchir de la turbulence, je presente le systeme qui peut etre utilise indifferemment avec un signal video analogique ou avec des images en comptage de photons. Cette description s'acheve par une analyse des logiciels utilises. Les premiers tests, effectues a l'i2t et au gi2t avec une camera speckle, ont montre la fiabilite du systeme sur des objets tels que gamma cassiopeaie ou beta lyrae. Cette etude s'acheve par l'analyse des ameliorations a apporter pour realiser des observations astrophysiques d'objets faibles et etendus
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Mariller, Catherine. "Etude et réalisation de translateurs de fréquence en optique integrée." Nice, 1986. http://www.theses.fr/1986NICE4016.
Full textAbstract:
Le principe de base est le changement de fréquence par effet doppler que subit une onde optique diffractée par une onde d'indice progressif créée soit par effet acousto-optique soit par effet électro-optique. Conception de deux types de translateurs dont la caractéristique commune est d'utiliser un couplage entre les modes TE et TM d'un guide réalisé dans un substrat de Niobate de Lithium. Avantages de l'interaction électro-optique sur l'interaction acousto-optique
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Stolz, Christophe. "Fonctions optiques dynamiques pour le traitement de l'information." Mulhouse, 2000. http://www.theses.fr/2000MULH0614.
Full textAbstract:
Les éléments optiques diffractifs (EOD) sont de plus en plus utilisés de nos jours et tendent à remplacer leurs homologues réfractifs dans de nombreuses applications. Ils sont soit enregistrés optiquement, soit calculés, cette dernière solution procurant plus de souplesse. Leur support physique est fixe (gravure, lithographie) ou reconfigurable grâce à un modulateur spatial de lumière (ou Spatial Light Modulator, SLM). L'utilisation de SLM est très attrayante : elle permet l'affichage de fonctions optiques dynamiques (lentilles, générateurs de spots), voire adaptatives. Notre étude porte sur la production d'EOD reconfigurables de résolution la plus élevée possible afin de pouvoir adresser un grand nombre de points de l'espace. Nous avons d'abord cherché quels étaient les modulateurs les mieux adaptés. Nous avons en particulier approfondi l'étude des caractéristiques des modulateurs à cristaux liquides nématiques en hélice en raison de leur faible coût, leur résolution élevée et la souplesse de leur électronique de commande. La caractérisation d'un tel composant de résolution 800x600 pixels nous permet d'obtenir des domaines de codages exploitables. Nous pouvons alors adapter les algorithmes de codages d'éléments diffractifs afin de rechercher les compromis optimaux entre plusieurs critères (typiquement l'efficacité de diffraction et la fidélité de la reconstruction) tenant compte des contraintes inhérentes aux modulateurs comme sa modulation de phase maximale. A l'aide d'une acquisition vidéo de la reconstruction, nous avons vérifié expérimentalement certains de ses critères qualité. Des EOD reconstruisant une figure 2 ou 3 dimensions ont ensuite été calculés puis implantés sur notre SLM nématique mais également sur un modulateur de type DMD. Nous terminons notre étude par la conception d'un élément restituant une figure de franges à modulation sinusoïdale d'intensité destiné à être éclairé par une diode laser.
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Capitaine, Thierry. "Reconnaissance optique de partitions musicales." Compiègne, 1995. http://www.theses.fr/1995COMPD852.
Full textAbstract:
La reconnaissance optique de partitions musicales reste un problème complexe à cause des lignes de portées qui relient entre-elles les différents symboles. C'est pour cette raison que les démarches classiques tentent de les supprimer par l'utilisation d'algorithmes complexes ne scindant pas les symboles. Notre approche s'appuie sur une exploitation directe des positions de ces lignes et sur la création d'interlignes virtuelles en tenant compte de la signification musicale qu'elles engendrent. Afin de limiter l'influence du biais, leur détection n'apparaît qu'au niveau des mesures. Il en est de même des phases de segmentation et de reconnaissance qui peuvent alors s'appuyer sur le contexte musical local à chaque mesure. Ces lignes et interlignes définissent les limites de 2x13 cumuls perpendiculaires (clef de Fa et clef de Sol) pour détecter la présence d'informations musicales (patterns). Ces derniers sont codés par trois caractères en fonction de leur forme, de leur hauteur et largeur. L'analyse de la position de ces derniers, associée avec les règles de positionnement des symboles musicaux, permet d'obtenir une représentation sous forme de chaîne de caractères de deux classes de symboles musicaux (analyse horizontale pour les liaisons et verticale pour les autres). Ces chaînes alimentent un analyseur syntaxique qui réalise la reconnaissance finale en tenant compte de leur signification musicale. Le contrôle du nombre de temps joués associé à la tonalité de chaque mesure et de l'historique des altérations rencontrées permettent de valider la reconnaissance. Les résultats obtenus pour diverses partitions de différentes tailles et orientations valident notre approche (90% de reconnaissance pour les symboles principaux).
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Logette, Patrice. "Etude et réalisation d'un processeur acousto-optique numérique de traitement des signaux." Valenciennes, 1997. https://ged.uphf.fr/nuxeo/site/esupversions/bbfd31df-2499-46a6-843d-52f346b1db41.
Full textAbstract:
Un système hybride acousto-optique/numérique axe principalement sur le filtrage F. I. R. A été développé au laboratoire dans le cadre d'une thèse antérieure. L'objet du présent travail est, d'une part, d'améliorer le système existant et, d'autre part, de tester les aptitudes du système ainsi modifié à effectuer d'autres types de calcul. Nous commençons par un résumé des travaux relatifs à l'ancien système, afin de bien positionner le problème. Nous exposons ensuite la conception du nouveau système. Une première partie décrit les modifications des circuits électroniques, avec l'utilisation de circuits de logique programmable de marque Altera. Une seconde partie est dédiée à l'aspect commande. On y détaille le programme de pilotage du système, la création et l'utilisation de modules indépendants pour chaque type de calcul, ainsi que les utilitaires associés (simulation, génération d'algorithmes). Nous terminons par une présentation de quelques exemples de calculs (FIR, IIR, DFT, DCT, corrélation) et évaluons les performances de notre système pour chacun de ces types d’opérations. Le bilan est assez satisfaisant dans l'ensemble, bien que l'apport des circuits Altera ne se soit pas révélé à la hauteur de nos espérances. Le filtrage IIR est le moins performant et nécessiterait la recherche d'autres algorithmes. Cependant, pour être réellement opérationnel, il faudrait améliorer la partie acousto-optique, ou à moyen terme, passer au tout numérique. Nous pourrions, alors, disposer d'un système simple et pratique pour simuler, tester ou valider, sur maquette, des algorithmes ou des sous-systèmes développés au laboratoire dans divers domaines du traitement de signal.
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BERIO, PHILIPPE. "Interferometrie optique a haute resolution spectrale : traitement des donnees et exploitation astrophysique." Nice, 1999. http://www.theses.fr/1999NICE5290.
Full textAbstract:
Le but principal de ma these etait le developpement du logiciel de traitement des donnees de l'interferometre gi2t. J'ai aborde ce travail par une analyse formelle des differents phenomenes qui gouvernent l'interferometrie longue base. La description analytique de la fonction de transfert de l'ensemble atmosphere et interferometre m'a permis de definir des algorithmes efficaces d'estimation de la visibilite des franges d'interference, mais aussi d'analyser differents effets atmospheriques et instrumentaux qui degradent les mesures. En plus de ces biais, ces estimateurs sont affectes par les bruits de photon et de speckle. J'ai donc etudie la qualite de la mesure en presence de ces deux bruits. Tous ces resultats theoriques ont ensuite ete valides grace a un simulateur de l'interferometre que j'ai developpe. L'aboutissement de cette premiere partie de ma these fut l'elaboration du logiciel de traitement des donnees. J'ai organise et suivi ce developpement en collaboration avec un ingenieur informatique. L'idee etait de rendre ce logiciel le plus convivial et automatique possible afin de faciliter son utilisation. Les premieres donnees reduites par ce logiciel avaient ete enregistrees par la version precedente de l'interferometre au cours d'observations de l'etoile be cas entre 1989 et 1994. L'amelioration de la qualite des mesures m'a permis d'etudier la variabilite a long terme de cette etoile. J'ai ainsi pu mettre en evidence un phenomene d'oscillation a un bras dans son disque equatorial. Ce resultat est pour la premiere fois en accord simultanement avec des mesures spectroscopiques et interferometriques. J'ai aussi prepare un nouveau programme astrophysique dont le but est l'etude de l'atmosphere etendue des etoiles geantes rouges. Les capacites de haute resolution spectrale et angulaire de l'interferometre gi2t/regain devrait permettre d'apporter de nouvelles contraintes aux modeles d'atmospheres mais aussi d'etudier les phenomenes physiques s'y deroulant.
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Tonda-Goldstein, Sylvie. "Architectures pour le traitement optique des signaux hyperfréquence : applications aux systèmes radar." Paris 6, 2004. http://www.theses.fr/2004PA066322.
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Ben, Yahia Mohammed. "Traitement optique de l'information applique a la reconnaissance d'objets par leurs couleurs." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 1987. http://www.theses.fr/1987STR13027.
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Ben, Yahia Mohammed. "Traitement optique de l'information appliqué à la reconnaissance d'objets par leurs couleurs." Grenoble 2 : ANRT, 1987. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37602896x.
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Madec, Morgan Hervé Yannick. "Conception, simulation et réalisation d'un processeur optoélectronique pour la reconstruction d'images médicales." Strasbourg : Université Louis Pasteur, 2007. http://eprints-scd-ulp.u-strasbg.fr:8080/630/01/madec2006.pdf.
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Elwardi, Ben Amor Sonia. "Architectures optiques / optoélectroniques haute densité dédiées au calcul et aux traitement des signaux." Thesis, Evry, Institut national des télécommunications, 2015. http://www.theses.fr/2015TELE0001/document.
Full textAbstract:
Les travaux développés dans ce manuscrit de thèse concernent la proposition et la mise au point d’une nouvelle architecture optique basée sur la modulation de cohérence (MC) d’une source à spectre large dédiée aux calculs arithmétiques et au traitement des signaux. La modulation de cohérence de lumière est une technique particulière de codage optique qui autorise, entre autres, le multiplexage des signaux à travers une seule porteuse. Les signaux à traiter sont codés en MC par le biais de paires modulateur de lumière/lame de phase placées en série et éclairées par un seul faisceau de lumière polarisée. Cette technique est basée sur l’introduction d’un retard optique supérieur à la longueur de cohérence de la source utilisée. La validation expérimentale de l’approche proposée pour la réalisation d’opérations arithmétiques, telles que la somme et la soustraction, a été effectuée par le biais de signaux temporels. Différentes formes et fréquences des signaux ont été testées et ont parfaitement validé l’approche. L’impact du cross-talk des signaux et de la divergence du faisceau gaussien sur la qualité des opérations effectuées a été étudié. Ces effets se traduisent par un bruit de modulation d’intensité affectant le résultat des opérations effectuées. Dans ce travail, nous avons proposé des solutions permettant de minimiser son impact. L’originalité de la technique proposée est qu’elle permet la réalisation d’opérations multiples entre plusieurs signaux. Des tests ont été réalisés sur des images à deux et plusieurs niveaux de gris. Les résultats obtenus ont été évalués par les figures de mérite incluant le rapport signal sur bruit (SNR, signal to noise ratio), le rapport signal/bruit crête à crête (PSNR, peak signal to noise ratio) et l’erreur quadratique moyenne (MSE, mean squared error). Enfin, nous avons appliqué la technique à la cryptographie par contenu. Nous avons démontré la performance et la robustesse de la technique. Comme perspectives de ce travail, nous envisageons exploiter d’avantage la technique dans le domaine de la cryptographie (ie: utilisation d’une phase aléatoire pour le codage des images). De plus, une extension de l’étude à la compression des images sera utile. Une autre perspective de ce travail de recherche est l’étude de l’impact de l’incohérence spatiale sur le codage et le décodage des signauxIn this thesis, we study and developed the use of coherence multiplexing (also called path-difference, by analogy with WDM optical communications) to achieve simultaneous coding and decoding of analogue signals. The coherence modulation of light consists in encoding a signal on a light beam as an optical path-difference larger than its coherence length. This opens the way to the use of broadband sources in systems that thought to be restricted to quasi-monochromatic light. The different signals to be processed are encoded by using an Electro-optic Modulator and a birefringent plate placed between two polarizers. First, we have shown how the coherence multiplexing process can be exploited to achieve parallel real-time all optical signal addition and subtraction. Then, we have studied the impact of the crosstalk, due to the imperfection of the opto-geometrical parameters of the elements in the architecture, in the quality of the obtained results. The second part of the work consists of the validation of the technique to image signals. Thus, we have tested both image with binary and several gray levels. Also, we have confirmed that the method can be used for simple and multiplex encoding module. After that, we have evaluated the performance of the processor as a function of the continuous optical path-difference ratio in terms of Signal to Noise Ratio (SNR), Mean Square Error (MSE) and Peak to peak Signal to Noise Ratio (PSNR). Finally, we have tested the coherence multiplexing method to the encryption method based on merging together multiple-images. Therefore, we have evaluated the performance and the robustness of the method
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Cornia, Alberto. "Traitement d'images différentielles à haut contraste pour la détection de planètes extrasolaires." Paris 7, 2010. http://www.theses.fr/2010PA077256.
Full textAbstract:
Cette thèse est consacrée à la problématique de la détection des exoplanètes depuis le sol et s'insère dans le cadre du projet SPHERE de PESO ; l'installation de cet instrument est prévue en 2011 sur le VLT. Pour la détection directe des exoplanètes, SPHERE combinera un système d'optique adaptative extrême, un coronographe et l'imagerie à deux ou plusieurs longueurs d'onde. Pour distinguer entre le signal de la planète et les "speckles" dues aux aberrations, il faut élaborer une méthode sophistiquée de traitement d'images qui exploite aussi l'information temporelle. J'ai donc développé une méthode, appelée ANDROMEDA, qui permet de détecter les exoplanètes et d'estimer leur flux. Elle utilise des différences d'images qui ont pour but d'éliminer l'impact des aberrations quasi-statiques inconnues et de la variabilité de la qualité de correction de l'optique adaptative. L'algorithme couple des images prises à des instants différents qui présentent une rotation de champ entre elles, et éventuellement des images prises à différentes longueurs d'onde. J'ai démontré qu'ANDROMEDA répond aux spécifications de SPHERE pour la détection de planètes à un contraste de 106 à une séparation de 0,5" de l'étoile, et elle peut faire encore mieux, en atteignant une séparation de 0,2" pour le même contraste. J'ai ensuite effectué une étude paramétrique pour analyser la robustesse de l'estimation du flux face à différentes sources d'erreurs. Enfin, j'ai testé ANDROMEDA sur de; données expérimentales fournies par l'instrument NACO ; cette analyse a permis de comprendre comment faire face aux problèmes typiquement posés par la réduction des images et la gestion des artefacts instrumentauxThis thesis is dedicated to the ground-based exoplanet detection and it has been developed in the context of the SPHERE project of ESO; the installation of this instrument is planned for 2011 on the VLT. To directly deleted exoplanets, SPHERE will combine an extreme adaptive optics System, a coronagraph and imagery at two or more wavelengths. To distinguish between the planet signal and the speckles due to the aberrations, we need to elaborate a sophisticated method of data processing which exploits also the temporal information. I developed a method, called ANDROMEDA, which allows to detect exoplanets and to estimate their flux. It uses image differences which aim at eliminating the effects of unknown quasi-static aberrations and of the variability of the quality oi adaptive optics correction. The algorithm couples images taken at different instants which present a field rotation between them, and possibly images taken at two different wavelengths. I showed that ANDROMEDA meets the requirements of SPHERE for the detections of planets at a contrast o 106 at a separation of 0. 5" from the star, and it can even do better, reaching a separation of 0. 2" for the same contrast. Then I carried out a parametric study of the method to analyze the robustness of the flux estimation towards different sources of error. Finally, I tested ANDROMEDA on experimental data provided by the NACO instrument; this analysis allowed us to understand how to deal with typical problems posed by data reduction and instrumental artifacts
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Savinaud, Mickaël. "Recalage de flux de données cinématiques pour l'application à l'imagerie optique." Phd thesis, Ecole Centrale Paris, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00545424.
Full textAbstract:
Parmi les approches d'imagerie préclinique, les techniques optiques sur petit animal fournissent une information fonctionnelle sur un phénomène biologique ainsi que sur sa localisation. De récents développements permettent d'exploiter ces méthodes dans le cadre de l'imagerie sur animal vigile. Les conditions physiologiques se rapprochent alors de celles du fonctionnement normal de l'organisme. Les travaux de cette thèse ont porté sur l'utilisation optimale de cette modalité via des méthodes originales d'analyse et de traitement.Les problèmes soulevés par la fusion des flux cinématiques et de données de bioluminescence nous ont amené à proposer des approches complémentaires d'estimationde mouvement de l'animal. La représentation sous forme implicite des informations issuesde la vidéo de l'animal permettent de construire un critère robuste à minimiser. L'ajout d'uncritère global mesurant la compacité du signal optique permet de considérer dans sa totalité les données multicanaux acquises pour augmenter la précision du recalage. Finalement ces deux modélisations offrent des résultats pertinents et validés expérimentalement.Dans le but de s'affranchir des contraintes de l'observation planaire de nos données nous avons conçu une méthode d'estimation du mouvement 3D de l'animal à partir d'un modèle pré-calculé. Grâce à un système d'acquisition multi-vues et simultanée de la scène, il est possible d'ajouter une contrainte sur l'estimation de la position de la source pour rendre robuste le suivi des poses issues de la vidéo. Les résultats expérimentaux montrent le potentiel de cette méthode pour fournir des mesures 3D précises sur l'animal vigile.
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Bibey, Marie-Bénédicte. "Transmission optique d'un signal hyperfréquence à haute pureté spectrale." Lille 1, 1998. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/1998/50376-1998-299.pdf.
Full textAbstract:
La transmission d'un signal hyperfrequence, issu d'un oscillateur radar, par voie optique, est possible si la degradation de la purete spectrale, lors de ce transport, est limitee. Nous presentons l'etude theorique et experimentale du bruit rajoute au pied de la porteuse hyperfrequence par une liaison optique, constituee d'une source, modulee directement en amplitude, d'une longueur de fibre et d'une photodiode de type pin, avec une attention particuliere pour l'emetteur. Puis, nous proposons de placer la source optique, a basses temperatures, pour ameliorer le bilan de liaison et notamment la purete spectrale. Les bases theoriques necessaires a la mise en place du modele sont detaillees dans la premiere partie. Puis la modelisation du bruit d'amplitude et de phase electrique proche du signal de modulation, est faite. Les rapports bruits sur signal en amplitude (m(f)) et en phase (l(f)) sont calcules : on montre que le bruit d'amplitude optique basse frequence est reporte pres du signal hyperfrequenceProche de la porteuse de modulation, le bruit d'amplitude electrique est plus eleve que le bruit de phase, loin de la porteuse, les deux quantites sont equivalentes et dependent principalement du rin a la frequence de modulation. Nous obtenons a 10 khz du signal de modulation a 3 ghz, des valeurs de l(f) (et m(f)) inferieures a 148 dbc/hz et a 9 ghz, des valeurs inferieures a 140 dbc/hz ; en accord avec les calculs theoriques. Ces chiffres sont compatibles avec la generation actuelle de radars. Pour ameliorer ces resultats, le laser est place a la temperature de l'azote liquide. Les caracteristiques statiques et dynamiques du laser sont modifiees avec, comme principal resultat, une diminution du courant de seuil, des pertes electriques de la liaison, et du niveau de rin. Un laser dfb a temperature ambiante ne reste pas monomode avec la diminution de temperature et le bruit basse frequence, du aux battements entre les differents modes longitudinaux de la cavite, de ce type de laser, est tres fort ; il se situe a plus de 20 db au dessus du rin d'un laser monomode
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Foucher, Samuel. "Analyse multiéchelle d'images radar : application au filtrage, à la classfication et à la fusion d'images radar en optique." Rennes 1, 2001. http://www.theses.fr/2001REN10112.
Full textAbstract:
Les images radar sont perturbées par un bruit multiplicatif (chatoiement)réduisant sensiblement la résolution radiométrique des cibles homogènes étendues. Le but de cette thèse est d'étudier l'apport de l'analyse multiéchelle, plus particulièrement de la transformée en ondelettes, dans le problème de la réduction du chatoiement et de la classification non dirigée des images radar. Dans le cadre de la transformée en ondelettes stationnaire, garantissant l'invariance par translation de la représentation, les techniques usuelles de filtrage adaptatif sont étendues au domaine multiéchelle. Nous proposons de prendre en compte les spécificités statistiques de l'image radar (modèle multiplicatif, loi K) afin de séparer les coefficients d'ondelettes engendrés par le bruit seul de ceux engendrés par les structures significatives de l'image. Le système de distribution de Pearson est appliqué afin de modéliser la distribution de probabilités des coefficients d'ondelettes. Lorsque l'intensité observée obéit à une loi K, le système de Pearson conduit à une loi type IV (loi béta complexe). Le type IV de Pearson ets mis en oeuvre dans une pondération de type MAP (maximum à postériori). L'influence de la corrélation du chatoiement sur les moments d'ordre supérieur est ensuite évaluée quantitativement à partir d'une modélisation MA (Moving average) de l'image radar corrélée. Les résultats obtenus sur un ensemble d'images artificielles montrent que l'approche multiéchelle permet d'atteindre un meilleur compromis entre préservation des détails et lissage des régions homogènes par rapport aux méthodes de filtrage traditionnelles. En classification, la représentation multiéchelle permet de faire fluctuer le compromis précision spatiale/incertitude radiométrique. La théorie des croyances fournit un cadre théorique afin de manipuler les notions d'incertitude et d'imprécision.
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Symul, Thomas. "Amplification paramétrique non linéaire : applications au traitement tout optique du signal et à l'information quantique." Paris 6, 2001. http://www.theses.fr/2001PA066480.
Full text
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Le, Sy Dat. "Traitement tout-optique du signal à base de nouvelles fibres optiques non-linéaires." Phd thesis, Université Rennes 1, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01016801.
Full textAbstract:
L'augmentation de la capacité du réseau de transport optique se traduit par le besoin de fonctions de traitement tout-optique du signal. Dans cette thèse, trois fonctions fondamentales de traitement du signal, basées sur les effets non-linéaires dans les fibres optiques, sont démontrées à de très hauts débits. La régénération d'un signal à 160 Gbit/s a été démontrée théoriquement dans des fibres en silice à gestion dense de la dispersion pour la première fois. La conversion de longueur d'onde et de démultiplexage temporel de signaux optiques à des débits allant jusqu'à 170,8 Gbit/s ont également été démontrés expérimentalement pour la première fois à l'aide de fibres microstructurées en verres de chalcogénures. Ces résultats montrent la forte potentialité des fibres en verres de chalcogénures pour le traitement du signal tout-optique dans les futurs systèmes de transmission optique à très haut débit.
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Rima, Samy. "Visuotopie et traitement du flux optique chez le singe : une investigation par IRMf." Thesis, Toulouse 3, 2017. http://www.theses.fr/2017TOU30330/document.
Full textAbstract:
L'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) permet d'examiner l'organisation fonctionnelle du cerveau humain de manière non-invasive et chez les sujets sains. L'implémentation de cette technique chez des primates non-humains représente un progrès important dans les neurosciences des systèmes. D'une part, l'IRMf singe permet la réduction et le raffinement des protocoles invasifs impliquant des primates non humains, en révélant les régions d'intérêts dans lesquelles les approches focales invasives, électrophysiologiques ou anatomiques, devraient être menées. D'un autre côté, les connaissances acquises avec ces approches invasives peuvent être transposées plus aisément à l'homme, une fois que les homologies et différences interspécifiques ont été identifiées au travers de protocoles d'IRMf menées en parallèle chez les primates humains et non- humains. La 1ère partie de cette thèse présente les approches conventionnelles d'étude des fonctions cérébrales. Nous montrons que des études invasives chez l'animal demeurent nécessaires pour comprendre les mécanismes neuronaux qui sous-tendent nos fonctions cognitives, malgré le progrès des techniques d'investigation chez l'homme. Suit une revue sur l'évolution des techniques d'IRMf singe et certaines de ses réalisations majeures comme pont dressé entre les études non-invasives menées chez l'homme et les études invasives réalisées chez l'animal, notamment en ce qui concerne notre compréhension des mécanismes neuronaux permettant la saisie manuelle d'objets sous contrôle visuel. Purement méthodologique, la fin de cette 1ère partie décrit l'animalerie et la plate-forme d'IRM à Toulouse et expose les jalons de l'implémentation de l'IRMf chez le singe macaque vigile. La 2ème partie de la thèse présente les 4 études que nous avons menées en IRMf singe. La 1ère étude modélise la réponse hémodynamique chez le singe, un outil indispensable à l'analyses de données d'IRMf, acquises dans les études suivantes. La 2ème étude traite de l'organisation visuotopique du cortex visuel dorsal des primates, et y décrit un nouvel assemblage d'aires visuotopiques chez 2 animaux, grâce à l'usage de nouvelles techniques de stimulation visuelle et d'analyse de champ récepteurs. Ces résultats apportent un point de vue neuf sur l'organisation fonctionnelle de la voie visuelle dorsale et ouvrent de nombreuses perspectives pour les comparaisons entre espèces. La 3ème étude cartographie le réseau d'aires corticales impliqué dans le traitement du flux optique chez les primates non humains et le compare à celui décrit récemment chez l'homme. Grâce à la réplication d'une étude réalisée chez l'homme, nous avons confirmé chez 3 macaques l'implication de zones précédemment identifiées par des enregistrements électrophysiologiques. Nos résultats révèlent de nouvelles zones corticales impliquées dans le traitement du flux optique, dessinant l'image d'un réseau cortical partageant de nombreuses similitudes, mais ayant également des différences frappantes, avec celui documenté dans le cerveau humain. En résumé, l'ambition de cette thèse est double : (1) fournir des recommandations pour la mise en place de techniques IRMf chez le singe, tirées de notre propre expérience et (2) exposer les résultats d'un ensemble d'études que nous avons menées avec cette approche, traitant de l'organisation visuotopique du cortex visuel dorsal et de son implication dans le traitement du mouvement visuel. En plus d'apporter une perspective nouvelle sur l'organisation fonctionnelle du cortex visuel chez les primates non humains, ces études illustrent la contribution de l'IRMf singe comme pont entre études électrophysiologiques chez les primates non humains et études d'imagerie fonctionnelle chez l'hommeFunctional magnetic resonance imaging (fMRI) allows addressing the functional organization of the human brain with minimal invasiveness and in healthy individuals. The implementation of that technique in non-human primates represents an important achievement in systems neuroscience. On the one hand, monkey fMRI contributes to the reduction and refinement of invasive approaches in non-human primates, by revealing the regions of interest in which focal electrophysiological and/or anatomical investigations should be carried out. On the other hand, the knowledge acquired with such invasive approaches can be more safely transposed to humans, once inter-species homologies and differences have been identified through the use of similar fMRI protocols in human and non-human primates. The first part of this thesis reviews the most common approaches that have been used to study brain functions, either in humans or in non-human primates. It is shown that despite progresses in the human approaches, invasive studies in monkeys remain necessary for understanding the neuronal mechanisms underlying cognitive functions. Then follows a description of the evolution of the monkey fMRI techniques and some of its achievements in bridging the gap between non-invasive human studies and invasive animal studies, notably for deciphering the neural mechanisms supporting visually-guided grasping. The end of this first part is purely methodological. It undertakes the description of the monkey facilities and the MR platform in Toulouse, and details the necessary milestones for conducting fMRI research in macaque monkeys. The second part of the thesis presents the 4 studies we have conducted with monkey fMRI. The first study is a preparatory experiment for characterizing the monkey hemodynamic response function, which is a prerequisite for proper analysis of subsequent monkey fMRI data. The second study addresses the visuotopic organization of the primate dorsal visual cortex with a novel technique of wide-field (80°) phase-encoded visual stimulation, coupled with a state of the art surface-based analysis of population receptive fields. The results obtained in 2 animals uncover a new cluster of visuotopic areas in the posterior parietal cortex of the macaque monkey, bringing a fresh view to the functional organization of this piece of cortex and opening a promising avenue for inter-species comparisons. The third study unveils the cortical network involved in optic flow processing in non-human primates and it compares this network to that recently described in humans. To that end, we replicated in macaque monkeys an experiment previously conducted in human subjects with optic flow stimuli that are either consistent or inconsistent with egomotion. Besides confirming the involvement of areas previously identified through electrophysiological recordings, our results reveal new cortical areas involved in the processing of optic flow, drawing the picture of a network sharing many similarities, but also striking differences, with that documented in the human brain. In summary, the ambition of this thesis is two-fold: (1) providing guidelines for setting-up monkey fMRI techniques, drawn from our own experience and (2) exposing a set of studies we have conducted with this approach, dealing with the visuotopic organization of the dorsal visual cortex and its involvement in the processing of visual motion. Besides bringing a fresh view to the functional organization of the dorsal visual pathway in non-human primates, these studies illustrate how monkey fMRI bridges the gap between electrophysiological studies in non-human primates and functional imaging studies in humans
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Kerouedan, Sylvie. "Conception et réalisation de circuits VLSI-CLF pour le traitement de l'information optique." Brest, 1998. http://www.theses.fr/1998BRES2012.
Full textAbstract:
Le contexte de cette these est l'etude de circuits integres optoelectroniques sur substrat silicium interfacant entrees optiques (photodiodes) et sorties optiques (cristal liquide ferroelectrique). Pour valider les relations entre les composants optiques et les fonctions electroniques integrees, deux circuits ont ete realises. La premiere realisation, un aiguilleur optique a adressage integre met en evidence la relation circuit integre et clf, en particulier elle montre les difficultes technologiques du depot de clf sur ci. Cette application de routage electronique entre fibres optiques monomodes permet d'envisager l'integration sur un meme support, le silicium, de la fonction d'adressage et des miroirs optiques. Ces miroirs assurent la creation de chemins optiquement transparents et reconfigurables entre 2 fibres quelconques. La deuxieme realisation, une retine de detection de contours permet d'illustrer les problemes d'interconnexions dans les systemes a base de pixels fortement interconnectes. Elle montre egalement que le choix de l'algorithme s'avere tres important : sa complexite entrainera un rapport surface photosensible par pixel/surface totale du pixel plus ou moins convenable dans des applications de traitements d'images. A la suite de ces realisations, nous cherchons a donner quelques pistes de reflexion pour repondre a quelques questions sur les traitements optoelectroniques complexes : comment peut-on les implanter sur silicium ? quand est-il preferable d'effectuer des operations optiques plutot que des operations electroniques ? quels sont les avantages des systemes d'interconnexions optiques ?
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Gabriel, Chadi. "Caractérisation du canal pour un système de transmission optique sous-marine et analyse des performances." Thesis, Aix-Marseille, 2013. http://www.theses.fr/2013AIXM4311.
Full textAbstract:
Dans cette thèse, nous nous intéressons à des liens de transmission optique sans-fil utilisés dans un réseau de capteurs sous-marin. Dans un premier temps, nous étudions les propriétés optiques de l'eau de mer dans le but de définir les équations qui régissent la propagation des ondes optiques dans l'eau. Nous proposons d'utiliser le modèle d'Henyey-Greenstein à deux termes pour modéliser la diffusion d'angle et montrons qu'il décrit mieux la propagation d'ondes, comparé au modèle classique d'Henyey-Greenstein. Ensuite, nous caractérisons le canal optique sous-marin en nous basant sur des simulations de Monte Carlo et présentons la réponse impulsionnelle du canal pour différents paramètres d'émetteur-récepteur et de canal. Nous démontrons que, sauf dans le cas des eaux turbides, la dispersion temporelle du canal est négligeable sur des distances de quelques dizaines de mètres et pour des débits allant jusqu'à1Gbps. Dans un deuxième temps, nous nous intéressons aux problèmes liés à la mise en œuvre de tels liens. Nous commençons par étudier l'effet de désalignement entre l'émetteur et le récepteur, en particulier, en prenant en compte le champ de vue limité du récepteur. De plus, nous étudions le choix du photo-détecteur et aussi comparons les performances de différents schémas de modulation d'intensité en vue d'utilisation dans un système de communication optique sous-marin. Enfin, nous présentons une série des résultats que nous avons obtenus avec une maquette expérimentale dans une piscine pour valider une partie de nos résultats théoriquesIn this thesis, we consider optical wireless communication as a promising solution for high rate data transmission in power restricted underwater wireless sensor networks. A propagating light beam in seawater is subject to absorption and scattering due to the interaction with the particles within water. This practically limits the transmission range to a few tens of meters. In view of characterizing the underwater optical channel, we first study the inherent optical properties of the seawater and provide a model for underwater optical beam propagation. Concerning angle scattering, we propose to use the two-term Henyey-Greenstein model and show that it is more accurate than the commonly used Henyey-Greenstein model, especially in pure sea waters. Then, based on Monte Carlo simulations, we obtain the channel impulse response and quantify the channel time dispersion for different transmitter/receiver parameters and link distances. Through the numerical results that we present, we show that, except for highly turbid waters, the channel time dispersion can be neglected when working over moderate distances. Next, as a practical limitation, we focus on transmitter-receiver misalignment and evaluate its effect, in particular, by taking into account the limited receiver's field-of-view. Afterwards, we investigate the choice of the photo-detector, and furthermore contrast the performance of different intensity modulation techniques and discuss their suitability for use in the underwater optical communication system. Lastly, we provide a series of experimental measurement results that we have conducted inside a pool in order to validate a part of our theoretical studies
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Goudail, François. "Localisation d'objets dans des images fortement bruitées : une approche probabiliste paramétrique." Aix-Marseille 3, 1997. http://www.theses.fr/1997AIX30013.
Full textAbstract:
Cette these est consacree a l'amelioration des techniques de localisation et de poursuite d'objets de forme connue sur des sequences d'images. Notre but est d'obtenir des algorithmes qui soient plus efficaces que les filtres lineaires classiques tout en restant assez simples pour pouvoir fonctionner en temps reel. Pour cela, nous considerons des modeles parametriques d'images differents du modele classique de bruit gaussien, additif, stationnaire et ergodique. Nous determinons les processeurs de localisation optimaux au sens du maximum de vraisemblance (mv) associes a ces modeles. Nous montrons tout d'abord que le correlateur a transformee conjointe non-lineaire (nl-jtc), tres utilise en traitement optique de l'information, est superieur au filtres lineaires en presence d'un bruit non-ergodique. Nous introduisons ensuite un modele d'image parametrique (modele sir) qui permet de prendre en compte a la fois un bruit de fond non-recouvrant et une cible de luminance aleatoire. Nous determinons les processeurs de localisation optimaux dans le cadre de ce modele. Ils se revelent plus efficaces que les processeurs classiques sur des images realistes. Enfin, nous determinons un processeur utilisant de maniere optimale la continuite entre les trames successives d'une sequence d'images pour attenuer l'influence du bruit de fond. Tous les processeurs obtenus consistent en des pre-traitements de la scene, suivis de correlations et de post-traitements. Les correlations, qui sont les operations les plus lourdes en calcul, peuvent etre realisees par des correlateurs numeriques ou optiques
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Blanc, Amandine. "Identification de réponse impulsionnelle et restauration d'images : apport de la diversité de phase." Paris 11, 2002. http://www.theses.fr/2002PA112230.
Full textAbstract:
Les images enregistrées à l'aide d'un télescope peuvent être dégradées par la présence d'aberrations provenant des défauts propres de l'optique de l'instrument et de perturbations induites par l'atmosphère terrestre. La diversité de phase est une technique permettant à la fois de mesurer les aberrations et de restaurer l'image. Cette technique repose sur l'acquisition simultanée d'images focalisée et défocalisée(s). L'avantage de cette méthode est d'être optiquement très simple à mettre en œuvre et de fonctionner sur objet étendu. Sa difficulté majeure réside dans la résolution du problème inverse qui consiste à estimer, à partir des images, les inconnues que sont les aberrations et l'objet. Une première étude propose une analyse originale de la seule méthode d'estimation utilisée en diversité de phase qui repose sur la reconstruction conjointe des aberrations et de l'objet observé. Elle montre ses mauvais comportements asymptotiques et le problème du réglage des paramètres introduits par les termes de régularisation. Une mise en œuvre expérimentale de cette méthode jointe pour l'estimation des aberrations d'un système astronomique est faite et démontre la très grande adaptabilité de la méthode à un problème concret. Afin de résoudre les problèmes de l'estimation jointe, une méthode d'estimation novatrice basée sur la restauration marginale des seules aberrations est développée. La comparaison sur données simulées et expérimentales des estimées obtenues à partir des deux méthodes montre la supériorité de l'estimateur marginal dans le domaine des forts bruits notamment. Enfin une méthode originale d'estimation des phases fortement aberrantes basée sur une paramétrisation pixel-à-pixel de la phase dans la pupille est développée. La comparaison de ses performances avec celles obtenues avec une méthode plus classique, utilisant une décomposition modale de la phase démontre sa plus grande robustesseThe images recorded by a telescope can be degraded by aberrations due to design, fabrication, misalignments and atmospheric turbulence. Phase diversity is a technique that allows the estimation of aberrations and the image restoration. It consists in the simultaneous acquisition of the usual focal plane image and of one (or more) additional defocused image(s). This technique uses a low-cost, optically simple wavefront sensor which can work with an extended scene. The aberrations and the object are estimated numerically from the images, by solving an optimization problem. We present an original analysis of the properties of the only estimator used in the literature, based on a joint estimation of the aberrations and of the observed object. We show its bad asymptotic behavior and we study the problem of tuning the regularization parameters. The joint method is implemented experimentally to estimate the aberrations of an operational astronomical system. It shows that phase diversity is a powerful approach to measure the unseen aberrations of an adaptive optics system. To solve the problems of the joint method, a novel estimator called marginal estimator is proposed. It restores the sole aberrations by integrating the object out of the problem. The comparison of the quality of the restoration obtained by both methods, on simulated and on experimental data, shows that the performance of the marginal approach is higher under high noise conditions. Finally we develop a novel method for the estimation of high amplitude aberrations in which the phase amplitude is estimated on a point-by-point basis. The comparison of its performance with that of a conventional method based on the expansion of the aberrated phase function on a set of polynomials shows its better robustness