Description
Date depot: 7 octobre 2019
Titre: titre deRéjection en temps réel de la dégradation d’une séquence vidéo apportée par la turbulence en observation horizontale votre prd
Directeur de thèse:
Lionel LACASSAGNE (LIP6)
Domaine scientifique: Sciences et technologies de l'information et de la communication
Thématique CNRS : Non defini
Resumé:
Les images en observation longue distance (quelques kilomètres) sont souvent altérées par des phénomènes de turbulences atmosphériques. Des phénomènes de distorsion, de réfraction, et de décalage apparaissent et dégradent la qualité de l'image. Cela est dû aux variations de densité et de température de l'air dans l'atmosphère. Le but de cette thèse est de proposer et de mettre en place une chaîne de traitement algorithmique permettant la restauration de séquences vidéo dégradées par de telles perturbations.
Il existe des techniques physiques de correction des déformations telles que l'optique active et l'optique adaptative. Ces techniques utilisent des miroirs déformables permettant de corriger en temps réel un front d'onde grâce à une analyse et une décomposition de ce dernier. Ces techniques sont principalement utilisées en observation astronomique dans des télescopes.
La réalisation d'une correction numérique se base quant à elle sur un post-traitement de l'image provenant d'une caméra. Des traitements numériques existent sur des séquences dégradées artificiellement mais une restauration d'images réelles reste limitée. De plus, la nécessité d'une visualisation directe en temps réel ainsi que l'implémentation sur des plates-formes embarquées ajoutent des contraintes. Le travail réalisé dans le cadre d’une thèse de débruitage en temps réel de séquences vidéo nous a déjà permis d'étudier et d'optimiser le calcul de flot optique dans le but de supprimer les turbulences.
Trois grands objectifs sont à prévoir pour la thèse. Le premier consiste à caractériser et modéliser les phénomènes de turbulences atmosphériques. Des hypothèses simplificatrices sont à prendre en compte pour la réalisation et l'optimisation de la chaîne de traitement.
Deuxièmement, il faut définir une métrique afin d'évaluer les algorithmes d'atténuation de la turbulence. Une caractérisation de la perturbation présente est nécessaire pour la réjection ainsi qu'une étude comparative des algorithmes en termes de qualité, vitesse et efficacité.
Enfin, la majeure partie du travail à réaliser concerne la définition et l'optimisation de la chaîne de traitement. Les systèmes embarqués visés sont des plates-formes de développement NVIDIA comportant à la fois des CPUs mais également des GPUs. Un développement utilisant une variété d'implémentation CPU et GPGPU est à envisager.
Doctorant.e: Romera Thomas