Estimation de la réponse impulsionnelle et restauration d'image en optique adaptative. Application au système d'optique adaptative du télescope canada-france-hawaii

par Jean-Pierre Véran

Thèse de doctorat en Terre, océan, espace

Sous la direction de Henri Maître.

Soutenue en 1997

à Paris, ENST .

mots clés

Résumé

Grace à l'optique adaptative qui permet la correction en temps réel des effets de la turbulence atmosphérique, il est possible d'obtenir des images astronomiques à très haute résolution angulaire à partir d'un télescope terrestre. La correction n'est cependant jamais parfaite et les images acquises sont toujours affectées d'un flou résiduel, qui nuit aux interprétations morphologiques et photométriques. Le but de cette thèse est de proposer une méthode permettant d'éliminer le flou résiduel par un traitement a posteriori. Notre approche comporte deux étapes : estimation de la fonction d'étalement de point (fep) du système d'optique adaptative qui varie fortement d'une image à l'autre, puis déconvolution proprement dite. La méthode que nous proposons pour estimer la fep se fonde sur une étude poussée du fonctionnement du système d'optique adaptative et plus particulièrement sur une modélisation détaillée des effets dégradant la mesure de l'analyseur de surface d'onde. Les données utilisées sont celles accumulées par l'ordinateur de contrôle pendant l'acquisition. Comparée aux techniques habituelles notre méthode a l'avantage de ne pas nécessiter de temps d'observation et d'être plus précise. Cette méthode a pu être implantée et validée sur pueo, le système d'optique adaptative du télescope canada-france-hawaii. Une fois la fep estimée, l'étape suivante est la déconvolution. Nous nous attachons donc d'abord à mettre en œuvre les algorithmes existants, tout en prenant en compte les spécificités des images acquises par optique adaptative. Nous proposons ensuite une nouvelle méthode pour la déconvolution des images de champs d’étoiles permettant une super-résolution des sources avec une excellente précision photométrique et astrométrique. Cette méthode est appliquée à des images du centre galactique, récemment acquises avec pueo. Nous nous intéressons enfin à la possibilité de rendre la déconvolution myope c'est-à-dire de raffiner l'estimation de la fep pendant le processus de restauration.

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