Corrélation optique optimale et application aux architectures cohérentes et incohérentes - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 1994

Optimal optical correlation and application to coherent and incoherent architectures

Corrélation optique optimale et application aux architectures cohérentes et incohérentes

Résumé

Correlation algorithms, or more generally global filtering, have recently known important advances, and provide solutions to difficult problems in pattern recognition. However, these algorithms are not usually suited to an optical correlator without modification since they do not consider the limitations that are imposed by the devices used for image display, i.e. spatial light modulators.

We propose an optimization method for correlation filters that is suited to optical architectures. This method is based on a multicriteria optimization, performed under constraint of optical implementation.
We illustrate the performances of filters obtained in this way for the pupil synthesis and joint Fourier transform coherent correlation architectures, and also for the shadow-casting incoherent correlation architecture.

Though pupil synthetis and joint Fourier transform coherent correlation architectures have been the object of many studies these last years, the shadow-casting incoherent correlation architecture has attracted less attention.
Some authors have judged its performances insufficient compared to that of coherent architectures. A large amount of our work has therefore been devoted to a ``re-establishment'' of the reputation of this architecture in the light of the new devices.

We present a detailed analysis of shadow-casting incoherent optical correlation. We show how to achieve trade-offs between the antagonistic effects that are due to diffraction and photometric non-uniformities. We apply our multicriteria optimization method experimentally following a bipolar scheme. These bipolar filters allow us to obtain unprecedented performances in incoherent optical correlation.
Les algorithmes de corrélation, ou plus généralement de filtrage global, ont connu récemment des progrès importants, et permettent de résoudre des problèmes difficiles de reconnaissance de formes. Cependant, ces algorithmes ne sont pas habituellement utilisables tels quels dans un corrélateur optique, car ils ne prennent pas en compte les limitations imposées par les composants de représentation des images, à savoir les modulateurs spatiaux de lumière.

Nous proposons une technique d'optimisation des filtres de corrélation adaptée aux architectures optiques. Cette méthode est fondée sur une optimisation multi-critères, effectuée sous contrainte d'implantation optique. Nous illustrons les performances des filtres ainsi obtenus pour les architectures de corrélation cohérente par synthèse de pupille et par transformation de Fourier conjointe, ainsi que pour l'architecture de corrélation incohérente par ombroscopie.

Si les architectures de corrélation optique par synthèse de pupille cohérente et par transformation de Fourier conjointe ont suscité un intérêt important ces dernières années, il n'en va pas de même pour l'architecture de corrélation incohérente par ombroscopie. Différents auteurs ont jugé les performances de cette architecture trop faibles en comparaison de celles des architectures cohérentes, à la suite de quoi elle a été quasiment abandonnée. Une grande part de notre travail a donc été consacrée à une ``réhabilitation'' de cette architecture à la lumière des nouveaux composants.

Nous présentons une analyse détaillée de la corrélation optique incohérente suivant le principe de l'ombroscopie. Nous montrons comment réaliser des compromis entre les effets antagonistes dûs à la diffraction et aux non-uniformités photométriques. Nous appliquons expérimentalement notre méthode d'optimisation multi-critères suivant un schéma bipolaire. Ces filtres bipolaires nous permettent d'obtenir de très bonnes performances.
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Dates et versions

tel-00143607 , version 1 (26-04-2007)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00143607 , version 1

Citer

Vincent Laude. Corrélation optique optimale et application aux architectures cohérentes et incohérentes. Traitement du signal et de l'image [eess.SP]. Université Paris Sud - Paris XI, 1994. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00143607⟩
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