Étude de la turbulence atmosphérique en vision horizontale lointaine et restauration de séquences dégradées dans le visible et l'infrarouge

Study of atmospheric turbulence during horizontal observations on long distances and restoration of degraded sequences in the visible and infrared domains

• Auteur / Autrice : Magali Lemaitre
• Direction : Fabrice Mériaudeau
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique et instrumentation de l'image
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Dijon

Mots clés

Mots clés contrôlés

Turbulence atmosphérique

Traitement d'images -- Techniques numériques

Résumé

La turbulence atmosphérique dégrade fortement les acquisitions d'images sur de longues distances. Les propriétés de la turbulence et ses effets en imagerie sont tout d'abord rappelés. Plusieurs algorithmes de simulation sont ensuite exposés, permettant de générer des images ou séquences dégradées, selon le type de turbulence désiré. Quelques méthodes classiques de restauration sont testées sur des images, ne donnant des résultats satisfaisants que pour une faible perturbation. Une méthode spatio-temporelle de traitement est ensuite testée sur des séquences. Les résultats sont satisfaisants pour la visualisation, mais trop bruités pour une application numérique. Cette méthode de restauration est alors adaptée à une régularisation pour atténuer le bruit. L'approche finale de restauration proposée consiste à fusionner les deux résultats de traitement de séquence afin d'obtenir une image restaurée utilisable à la fois pour la visualisation et une application numérique.

Atmospheric turbulence strongly degrades image acquisitions on long distances. Turbulence properties and its effects on imagery are first recalled. Several simulation algorithms are then exposed, allowing to generate degraded images or sequences, according to the desired kind of turbulence. Some classical restoration methods are tested on images, giving satisfactory results only for a weak perturbation. A space-time processing method is tested on sequences. Results are satisfactory for visualization, but too much noisy for a digital application. This restoration method is adapted to a regularization to attenuate noise. The final suggested approach of restoration consists in amalgamating the two last results in order to obtain a restored image usable at the same time for visualization and a digital application.