Groupe Signaux Multidimensionnels

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Groupe Signaux Multidimensionnels
Responsable de l’équipe : Salah Bourennane
Cadre général des activités

Le traitement du signal multidimensionnel est essentiel pour l’avancée d’un grand nombre de domaines scientifiques et techniques, relevant aussi bien de l’ingénierie des systèmes, que de l’observation des phénomènes naturels. L’équipe GSM (Groupe Signaux Multidimensionnels) de l’Institut Fresnel développe des thèmes relevant directement du traitement du signal multidimensionnel. Ses activités de recherche ont pour principaux objectifs les développements théoriques et applications de méthodes de traitement de données multidimensionnelles, favorisées par l’émergence de nouveaux capteurs (multi-spectraux, multi-temporels…). Ces données multidimensionnelles mettent en exergue certaines carences méthodologiques des techniques actuelles, que l’équipe participe à résoudre.

Ainsi, nous avons pu perfectionner très significativement certaines méthodes d’analyse du signal en prenant en compte l’ensemble de l’information disponible, notamment au travers de techniques statistiques et algébriques. A titre d’exemple, nous avons développé des méthodes de filtrage linéaire reposant sur une représentation tensorielle des données (filtrage algébrique multi-linéaire et ACP multi-modale) et intégrant l’ensemble des informations mutuelles contenues dans chacune des dimensions. Ces méthodes sont bien adaptées aux signaux et images multi-spectraux et aux séries temporelles d’images recalées. Nous avons également développé et adapté des techniques markoviennes aux images multi-spectrales et à la détection de changements dans des paires d’images prises à des instants différents.

Des méthodologies nouvelles ont été développées en :
débruitage d’images couleur par filtrage tensoriel,
aide au diagnostic par des méthodes statistiques en imagerie médicale,
classification non supervisée par des méthodes de logique floue,
traitement des signaux multicomposantes en utilisant des propriétés d’algèbre multilinéaire,
poursuite de cibles pour la biométrie et la reconnaissance de gestes,
reconstruction d’images mono- et multi-spectrales à partir de données à faible flux,
débruitage, détection et analyse en composantes indépendantes en imagerie hyperspectrale.

Les applications développées concernent :

l’imagerie radar, l’imagerie multicomposante, l’imagerie multispectrale et hyperspectrale (soutenu par la DGA et le CNES),
l’imagerie médicale (collaboration avec l’hôpital de la Timone à Marseille),
l’imagerie astronomique (collaboration avec le Laboratoire d’Astrophysique de Marseille, LAM),
la biométrie et reconnaissance de gestes (soutenu par ST Microelectronics et Simag).