Une architecture pour la reconnaissance-identification de cibles terrestres à partir d'images SAR et infrarouges haute résolution

par Cédric Béliard

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de Roger Reynaud.

Soutenue en 2006

à Paris 11 , en partenariat avec Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne) (autre partenaire) .

mots clés

• Infrarouge
• Système de fusion

Résumé

Cette thèse concerne l'élaboration d'un système pour la reconnaissance - identification de cibles terrestres à partir d'images infrarouge et SAR haute résolution. Nous proposons tout d'abord une revue de travaux dans le domaine de la reconnaissance- identification d'objets, en l'orientant sur des démarches utilisant des images optronique et SAR. Cette présentation s'appuie d'une part sur la description des objets puis d'autre part sur les processus de reconnaissance. Ensuite, nous étendons notre approche à la conception d'un système de fusion. Cette conception s'appuie sur une décomposition en différentes fonctionnalités et elle est orientée interaction entre les différents modules. Une phase de dimensionnement permet d'intégrer dans l'élaboration du système les spécifications et les contraintes imposées par le cadre applicatif (composition des images, information sur les cibles, nombre des données disponibles, charge calculatoire, etc. . . ). A l'issue de cette phase, nous proposons une approche de type prédiction – vérification. La première étape est la constitution d'un ensemble d'enveloppes convexes à partir des images. Une enveloppe est construite à partir de points chauds et de points brillants. Leur extraction s'effectue selon un jeu de seuil. Ainsi sont générés différents ensembles de points qui conduisent à plusieurs enveloppes convexes puis à plusieurs hypothèses de modèles. La seconde étape permet de vérifier les modèles retenus par comparaison de l'image infrarouge et d'une image de synthèse. L'évaluation du système proposé est réalisée sur un ensemble d'images réelles issues des capteurs RAMSES (radar) et TIMBRE POSTE (optronique et infrarouge) de l'ONERA.

Titre traduit

An architecture to recognize land target in high resolution SAR and optical images

Résumé

The purpose of this work is to build a recognition system. Our application deals with SAR and infrared aerial images. First, we review object recognition approaches and more specifically SAR and infrared processing methods. This review is composed on one hand of object description and recognition process on the other hand. Then, we extend our approach to fusion system conception. This conception is based on a functional decomposition and is interacting processes oriented. A design step integrates requirements and constraints imposed by our application (image composition, target information, volume of data, computational load, etc. . . ). After this step, we propose a prediction – verification approach. The first module builds a set of convex hull from images. A convex hull is computed from hot and scattering points. These points are extracted with different thresholds, generating different sets of points. Then several convex hull are constructed which lead to several model hypotheses. The second module verifies models chosen by comparing the infrared image and a synthetic silhouette image. The evaluation of the proposed system is performed on real images acquired with two ONERA sensors: RAMSES (SAR) and TIMBRE POSTE (optronic and infrared).