Prise en compte de l'environnement marin dans le processus de reconnaissance automatique de cibles sous-marines PDF Download
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Author: Laurent Picard
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Languages : fr
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Book Description
Au cours des dernières décennies, les avancées en termes de technologies robotiques sous-marines ont permis de réaliser des levés sur les fonds marins à l'aide de véhicules sous-marins autonomes (AUV). Ainsi, équiper un AUV avec un sonar latéral permet de scanner une vaste zone de manière rapide. Naturellement, les forces armées se sont intéressées à de tels dispositifs pour effectuer des missions de chasses aux mines rapides et sécurisées pour le facteur humain. Néanmoins, analyser des images sonar par un ordinateur plutôt que par un opérateur reste très complexe. En effet, les chaînes de reconnaissance automatique de cibles (ATR) doivent faire face à la variabilité de l'environnement marin et il a été démontré qu'une forte relation existe entre la texture d'une image et la difficulté d'y détecter des mines. Effectivement, sur des fonds fortement texturés, voire encombrés, les performances d'une chaîne ATR peuvent être très dégradées. Ainsi, intégrer des informations environnementales dans le processus apparaît comme une piste crédible pour améliorer ses performances. Ces travaux de thèse proposent d'étudier la manière de décrire cet environnement marin et comment l'intégrer dans un processus ATR. Pour répondre à ces défis, nous proposons tout d'abord une nouvelle représentation des images sonar basée sur l'utilisation du signal monogène. Ce dernier permet d'extraire des informations énergétiques, géométriques et structurelles sur la texture locale d'une image. La nature multi-échelle de cet outil permet de tenir compte de la variabilité en taille des structures sous-marines. Ensuite, le concept de dimension intrinsèque est introduit pour décrire une image sonar en termes d'homogénéité, d'anisotropie et de complexité. Ces trois descripteurs sont directement reliés à la difficulté de détection des mines sous-marines dans un fond texturé et permettent de réaliser une classification très précise des images sonar en fonds homogènes, anisotropes et complexes. De notre point de vue, la chasse aux mines sous-marines ne peut pas être réalisée de la même manière sur ces trois types de fond. En effet, leurs natures et caractéristiques propres mènent à des challenges variés pour le processus ATR. Pour le démontrer, nous proposons de réaliser un premier algorithme de détection spécifique, appliqué aux zones anisotropes, qui prend en considération les caractéristiques environnementales de ces régions.
Author: Laurent Picard
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Au cours des dernières décennies, les avancées en termes de technologies robotiques sous-marines ont permis de réaliser des levés sur les fonds marins à l'aide de véhicules sous-marins autonomes (AUV). Ainsi, équiper un AUV avec un sonar latéral permet de scanner une vaste zone de manière rapide. Naturellement, les forces armées se sont intéressées à de tels dispositifs pour effectuer des missions de chasses aux mines rapides et sécurisées pour le facteur humain. Néanmoins, analyser des images sonar par un ordinateur plutôt que par un opérateur reste très complexe. En effet, les chaînes de reconnaissance automatique de cibles (ATR) doivent faire face à la variabilité de l'environnement marin et il a été démontré qu'une forte relation existe entre la texture d'une image et la difficulté d'y détecter des mines. Effectivement, sur des fonds fortement texturés, voire encombrés, les performances d'une chaîne ATR peuvent être très dégradées. Ainsi, intégrer des informations environnementales dans le processus apparaît comme une piste crédible pour améliorer ses performances. Ces travaux de thèse proposent d'étudier la manière de décrire cet environnement marin et comment l'intégrer dans un processus ATR. Pour répondre à ces défis, nous proposons tout d'abord une nouvelle représentation des images sonar basée sur l'utilisation du signal monogène. Ce dernier permet d'extraire des informations énergétiques, géométriques et structurelles sur la texture locale d'une image. La nature multi-échelle de cet outil permet de tenir compte de la variabilité en taille des structures sous-marines. Ensuite, le concept de dimension intrinsèque est introduit pour décrire une image sonar en termes d'homogénéité, d'anisotropie et de complexité. Ces trois descripteurs sont directement reliés à la difficulté de détection des mines sous-marines dans un fond texturé et permettent de réaliser une classification très précise des images sonar en fonds homogènes, anisotropes et complexes. De notre point de vue, la chasse aux mines sous-marines ne peut pas être réalisée de la même manière sur ces trois types de fond. En effet, leurs natures et caractéristiques propres mènent à des challenges variés pour le processus ATR. Pour le démontrer, nous proposons de réaliser un premier algorithme de détection spécifique, appliqué aux zones anisotropes, qui prend en considération les caractéristiques environnementales de ces régions.
Author: Mohamed Nabil Saidi
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Languages : fr
Pages : 150
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La reconnaissance automatique de cibles radar trouve de nombreuses applications en environnement incertain aérien et maritime. Par exemple, pour le cas du trafic des navires qui devient de plus en plus important, et pour le cas des risques de pollution qui sont toujours présents au quotidien. Il s’avère donc nécessaire d’introduire des méthodes originales permettant la mise à disposition de traitements automatiques pour l’aide à la reconnaissance de cibles à partir des images radar ISAR (Inverse Synthetic Aperture Radar). D’autre part, le volume de données radar devient de plus en plus très important, ceci conduit à l’étude des méthodes semi-automatiques de reconnaissance en faisant intervenir l’opérateur humain dans le processus. La méthodologie adoptée dans le cadre de cette thèse est inspirée du processus d’extraction de connaissances à partir de données (ECD). Le processus ECD, adapté au domaine radar, est constitué de quatre grandes phases allant de l’acquisition et la préparation des données (prétraitement des données et extraction des paramètres) jusqu’à l’interprétation et l’évaluation des résultats, en passant par la phase de classification. Après l’acquisition des signaux radar et la reconstruction des images ISAR par l’analyse de Fourier, l’extraction des caractéristiques les plus discriminantes et en particulier, celles de la forme est réalisée. Dans la phase de classification, nous utilisons dans un premier temps les méthodes de classification telles que les machines à vecteur de support et les k plus proches voisins et dans un deuxième temps nous étudions l’influence de la fusion d’informations sur les performances globales de reconnaissance. Enfin, nous proposons une autre approche qui fait inclure la pose de la cible au sein du système de reconnaissance.
Author: Erwan Gillion
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Languages : fr
Pages : 0
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Dans le cadre de la guerre électronique en environnement marin, on cherche généralement à améliorer la furtivité d'un navire militaire afin de le rendre plus difficile à détecter et à localiser. Pour cela, il faut réduire la valeur de sa Surface Équivalente Radar (SER) afin de la rendre négligeable face aux perturbations apportées par l'environnement. La pratique a montré que la valeur de la SER mesurée est fortement influencée par l'environnement. Les estimateurs développés à ce jour offrent de bonnes performances pour déterminer la SER d'une cible navale de petite dimension mais deviennent imprécis pour un objet de grande taille placé dans un milieu inhomogène tel que l'environnement marin. Notre objectif est de proposer une nouvelle méthode de calcul de la SER qui prend en considération la nature volumique de la cible ainsi que les phénomènes de propagation intrinsèques à l'environnement marin. Une dyade de Green associée à la propagation d'une onde radioélectrique dans un conduit d'évaporation en présence d'une mer lisse et parfaitement conductrice, est alors développée et proposée pour calculer la SER de cibles navales de grandes dimensions.
Author: Fumin Zhang
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ISBN: 9781680832334
Category : Autonomous robots
Languages : en
Pages : 115
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Marine robots are playing important roles in environmental sensing and ocean observation applications. This tutorial introduces the overall systems architecture and patterns for data streams that enable autonomy for marine robots in environmental sensing applications. The article proposes the concept of cyber-maritime cycle and surveys its use as a recent development in marine robotics. Supported by communication networks, autonomy can be achieved using at least three feedback loops in a cyber-maritime cycle, each running at different time scales or temporal frequencies. When information is circulating around the cycle, it is transformed between two representations: the Lagrangian view and the Eulerian view. Important functional blocks, such as mission planning, path planning, data assimilation, and data-driven modeling are discussed as providing conversions between the two views of data. The tutorial starts with an overview of enabling technologies in sensing, navigation, and communication for marine robotics. The design of experiment method is then reviewed to plan optimal sensing locations for the robots. The tutorial discusses a class of path planning methods that produces desired trajectories of marine robots while combating ocean current. The lack of an accurate Eulerian map for ocean current will lead to tracking error when robots attempt to follow the planned paths to collect Lagrangian data. The performance of robot navigation can be evaluated through the controlled Lagrangian particle tracking method, which computes trends and bounds for the growth of the tracking error. To improve the accuracy of the Eulerian map of ocean current, a data-driven modeling approach is adopted. Data assimilation methods are leveraged to convert Lagrangian data into Eulerian map. In addition, the spatial and temporal resolution of Eulerian data maps can be further improved by the motion tomography method. This tutorial gives a comprehensive view of data streams and major functional blocks underlying autonomy of marine robots.
Author: Slahedine Ben Khadra
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Languages : fr
Pages : 0
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Le travail réalisé dans cette thèse s'intègre globalement dans le cadre de I'observation et la surveillance maritime.Afin d'améliorer la reconnaissance et I'identification automatique de cibles noyées dans un environnement perturbé, nous avons opté à la fusion de différentes connaissances et informations concernant une scène observée à distance par des capteurs micro-ondes. En effet, plusieurs phénomènes physiques co-existent et perturbent la propagation des ondes électromagnétiques au-dessus d'une surface et notamment au-dessus d'une surface maritime hétérogène (la réfraction due aux gradients d'indice, la rugosité de la surface de mer, les effets hydrodynamiques non linéaires du type vagues déferlantes, la présence d'objets, les polluants, sillage de navires, zones côtières, ...). Dans ce contexte, le travail présenté dans cette thèse porte sur l'étude de la signature électromagnétique (coefficients de diffusion) d'une surface maritime hétérogène avec la prise en compte des phénomènes hydrodynamiques (linéaires : vagues de capillarité et de gravité, non linéaires : vagues déferlantes). Cette estimation de la signature électromagnétique est effectuée en configuration bistatique (monostatique et propagation avant) et en bande X. L'étude complète de cette problématique est difficile. En effet, le déferlement est un processus dissipatif de l'énergie qui correspond à la dernière étape de la vie d'une vague et qui a donc le plus souvent lieu à I'approche du rivage. Ce phénomène non linéaire produit un pic de mer qui est une augmentation rapide des coefficients de diffusion et qui peut dépasser 10 dB dans une période de 100 ms. Ce pic peut conduire à des échos parasites, qui peuvent être identifiés comme des cibles virtuelles, et par la suite elles peuvent perturber le système de détection radar (fausses alarmes). Par conséquent, pour améliorer le processus de détection et pour réduire le taux de fausses alarmes, il est important de distinguer entre les cibles et les pics de mer générés par des vagues déferlantes. Ceci constitue I'une des motivations et aussi I'intérêt d'étudier la signature électromagnétique des vagues déferlantes dans différentes configurations d'observation de sorte que nous puissions facilement indiquer la présence voir I'identification des pics de mer. Pour contribuer à cette problématique, nous avons proposé une méthodologie basée sur un modèle électromagnétique hybride basé sur une combinaison d'une part de méthodes asymptotiques(SPMI utilisée dans le cadre de ce travail) pour simuler la réponse radar des vagues linéaire (vagues de capillarité et de gravité décrites via le spectre de mer d'Elfouhaily), et d'autre part de méthodes exactes (MoM, FB
Author: SYLVIE.. DANIEL
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Languages : fr
Pages : 188
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LE TRAVAIL PRESENTE PORTE SUR L'APPORT D'UNE COOPERATION ENTRE PLUSIEURS VUES SONAR D'UNE SCENE SOUS-MARINE POUR L'AMELIORATION DES PERFORMANCES ACTUELLES DE CLASSIFICATION D'OBJETS. CETTE APPROCHE A POUR BUT DE REDUIRE LES IMPRECISIONS, LES INCERTITUDES ET LES AMBIGUITES LIEES A L'ENVIRONNEMENT SOUS-MARIN. LA DEMARCHE GENERALE A CONSISTE A ELABORER UNE STRUCTURE GLOBALE D'ANALYSE IMPLIQUANT UNE HIERARCHIE DE TRAITEMENTS, CHACUN CONTENANT UNE EXPERTISE APPROPRIEE POUR LA RESOLUTION D'UNE PARTIE DU PROBLEME POSE. LE TRAVAIL A DEBUTE PAR UNE ETUDE APPROFONDIE DU SONAR ET DE LA PROPAGATION SOUS-MARINE AFIN DE CERNER LES INFORMATIONS PERTINENTES DANS LES IMAGES ACOUSTIQUES ET LES PERTURBATIONS DUES AU CONTEXTE SOUS-MARIN. CETTE ETAPE A ETE REALISEE PARALLELEMENT AU DEVELOPPEMENT D'UN SIMULATEUR SONAR RENDU NECESSAIRE POUR PALIER AU MANQUE DE DONNEES REELLES DISPONIBLES. APRES AVOIR PRIS CONNAISSANCE DES DONNEES CARACTERISTIQUES DE LA PRESENCE D'OBJETS SUR LE FOND MARIN, LA SEGMENTATION DES IMAGES A PERMIS DE LES EXTRAIRE. CETTE APPROCHE REPOSE SUR UNE ADAPTATION DE TECHNIQUES DE FUZZY CLUSTERING FAISANT INTERVENIR A LA FOIS LE CONTEXTE DE L'IMAGE ET DES NOTIONS DE MORPHOLOGIE MATHEMATIQUE. COMPTE TENU DE LA STRATEGIE MULTI-VUES ADOPTEE, LA DEMARCHE SUIVANTE A CONSISTE A DEVELOPPER UNE PROCEDURE DE RECALAGE DES INFORMATIONS ISSUES DE SOURCES DIFFERENTES MAIS SPECIFIANT LE MEME ELEMENT SUR LE FOND MARIN. LE RECALAGE A ETE ACHEVE A L'AIDE D'UN RAISONNEMENT HYPOTHETIQUE MENE SOUS LA FORME D'UN ARBRE DE DECISION. L'APPARIEMENT DES DONNEES A CONDUIT A L'ANALYSE INDIVIDUELLE DES OMBRES SPECIFIANT LE MEME OBJET SUR LE FOND. CETTE ETAPE S'EST DONC PRESENTEE COMME UN PROBLEME CLASSIQUE DE RECONNAISSANCE DE FORME. UNE APPROCHE FONDEE SUR LES DESCRIPTEURS DE FOURIER A ETE ABORDEE POUR LAQUELLE UNE ADAPTATION DES TECHNIQUES USUELLES A ETE REQUISE AFIN DE PALIER AUX PHENOMENES DE DISTORSION LIES A L'ENVIRONNEMENT SOUS-MARIN. LE DERNIER TRAITEMENT DE LA STRUCTURE GLOBALE A ETE DEDIE A LA COMBINAISON DES CONNAISSANCES EXTRAITES AU FUR ET A MESURE DE LA PROGRESSION DANS LA HIERARCHIE. LA FUSION DE FAITS INCERTAINS A AINSI ETE REALISEE SUIVANT UNE REPRESENTATION POSSIBILISTE DES HYPOTHESES CONCERNANT LA NATURE DE L'OBJET IMAGE. UN PROCESSUS DE REVISION DES CROYANCES A PERMIS DE RENFORCER LA FIABILITE DE LA DECISION FINALE. LES RESULTATS OBTENUS ONT MIS EN EVIDENCE L'AMELIORATION DES TAUX DE CLASSIFICATION EN EXPLOITANT SIMULTANEMENT DIFFERENTES SOUCES PLUTOT QU'EN ANALYSANT CELLES-CI INDEPENDAMMENT.
Author: David Boulinguez
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Languages : fr
Pages : 166
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Book Description
L’investigation du milieu marin est un domaine qui fait l'objet de travaux de recherche importants. Dans la plupart des secteurs d'applications (ingénierie offshore, secteur de la pêche, archéologie, océanographie, lutte anti sous-marine), l'un des problèmes majeurs concerne la classification des objets sous-marins, c'est-a-dire la différenciation des cibles immergées ou enfouies dans le sédiment. L’objectif de ce rapport est de proposer, grâce aux techniques de traitement du signal et des images, une méthode générale pour la reconnaissance des objets sous-marins. Une part essentielle du travail consiste à rechercher des paramètres pertinents capables de distinguer différents types d'objets. La première démarche proposée étudie la séparation des objets sous-marins en deux catégories : objets naturels et manufacturés. Différentes techniques d'amélioration de la résolution temporelle sont développées afin de séparer les deux échos dûs à la présence d'une coque pour les cibles manufacturées : l'algorithme music, l'analyse spectrale a l'ordre 3 et l'algorithme wrelax. Nous montrons que ce dernier répond le mieux au problème en termes de pouvoir de séparation et de robustesse au bruit. Nous nous intéressons ensuite à l'identification de la forme des objets à partir de l'information acoustique 2D et 3D. Cette partie traite de la recherche de paramètres capables de caractériser les formes. Trois méthodes fournissant des jeux de paramètres discriminants sont comparées. Pour caractériser la forme 2D : les descripteurs de Fourier, puis les descripteurs de Fourier améliorés par fusion floue. Pour caractériser la forme 3D : les invariants 3D. Une structure de classification supervisée, fondée sur un classifieur non-paramétrique et mise en place sur données synthétiques et réelles, permet de comparer les performances des différents paramètres proposés. Les résultats montrent la supériorité des invariants 3D en termes de pouvoir discriminant et de robustesse au bruit.
Author: Osvaldo Jaeggli
Publisher: ISSN
ISBN: 9783112420218
Category : Language Arts & Disciplines
Languages : en
Pages : 0
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Book Description
The architecture of the human language faculty has been one of the main foci of the linguistic research of the last half century. This branch of linguistics, broadly known as Generative Grammar, is concerned with the formulation of explanatory formal accounts of linguistic phenomena with the ulterior goal of gaining insight into the properties of the 'language organ'. The series comprises high quality monographs and collected volumes that address such issues. The topics in this series range from phonology to semantics, from syntax to information structure, from mathematical linguistics to studies of the lexicon. To discuss your book idea or submit a proposal, please contact Birgit Sievert
Author: Peter Seitel
Publisher:
ISBN: 9780966552010
Category : Biens culturels - Politique gouvernementale - Congrès
Languages : en
Pages : 399
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Book Description
Proceedings from a conference "A global assessment of the 1989 recommendation on the safeguarding of traditional culture and folklore" held at the Smithsonian Institution June 27-30 1999. The purpose of the conference was to assess the implementation of the Recommendation (an international normative instrument adopted by UNESCO in 1989), to bring together points of view and perspectives on the Recommendaion from around the world, and suggest ways in which the Recommendation might develop in the future so that its purpose, the safeguarding of traditional culture and folklore, might be achieved.
Author: Deepa Narayan-Parker
Publisher: World Bank Publications
ISBN: 9780195216028
Category : Social Science
Languages : en
Pages : 342
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Book Description
A multi-country research initiative to understand poverty from the eyes of the poor, the Voices of the Poor project was undertaken to inform the World Bank's activities and the upcoming World Development Report 2000/01. The research findings are being published in three books: "Can Anyone Hear Us?" gathers the voices of over 40,000 poor women and men in 50 countries from the World Bank's participatory poverty assessments (Deepa Narayan, Raj Patel, Kai Schafft, Anne Rademacher, and Sarah Koch-Schulte, authors). "Crying Out for Change" pulls together new field work conducted in 1999 in 23 countries (Deepa Narayan, Robert Chambers, Meera Shah, and Patti Petesch, authors). "From Many Lands" offers regional patterns and country case-studies (Deepa Narayan and Patti Petesch, editors). Voices of the Poor marks the first time such an exercise has been undertaken in so many developing countries and transition economies around the world. It provides a unique and detailed picture of the life of the poor and explains the constraints poor people face to escape from poverty in a way that more traditional survey techniques do not capture well. Each of the three volumes demonstrates the importance of voice and power in poor people's definition of poverty. Voices of the Poor concludes that we need to expand our conventional views of poverty which focus on income expenditure, education, and health to include measures of voice and empowerment.
