PFE & RAPPORT Utilisation des méthodes d’optimisation Pour le recalage d’images satellitaires PDF
Introduction générale
Partie 1 : Concepts, notions de base, et environnement de travail
1.1. Introduction
1.2. L’environnement de travail : le Commandement des Forces de Défense Aériennes du Territoire
1.2.1. Missions et organisation du CFDAT
1.2.2. Présentation du Service Informatique (SI)
1.3. Le recalage d’images satellitaires
1.3.1. La télédétection et les images satellitaires
1.3.2. Le recalage d’images
1.3.2.a. Définition
1.3.2.b. Les principaux types de recalages d’images
1.3.2.c. Notions liées au recalage d’images
1.3.3. Présentation du satellite Alsat1
1.4. Définition de l’instance, objectif du projet
1.5. Résumé de la partie 1
Partie 2 : Modélisation du processus de recalage
2.1. Introduction
2.2. Le recalage rigide
2.2.1. Définition du recalage rigide
2.2.2. Contraintes pratiques du recalage rigide
2.2.3. Méthodes de recalage d’images. Etat de l’art
2.3. Extraction des points d’intérêt d’une image
2.3.1. Les points d’intérêt dans une image
2.3.2. Notions de traitement de l’image numérique
2.3.3. Méthode de Harris
2.4. Modélisation
2.4.1. Caractérisation d’une solution
Tables des matières
2.4.2. Calcul d’une transformation
2.4.3. Similarité entre deux images
2.4.4. Proposition d’un estimateur de similarité (appariement)
2.4.4.a. Appariement par corrélation2.4.4.b. Estimateur de similarité
2.4.4.c. Sélection des points d’intérêt.
2.4.5. Modèle mathématique
2.5. Conclusion de la partie 2
Partie 3 : Méthodes de résolution et d’optimisation
3.1. Introduction
3.2. Choix des méthodes
3.2.1. Méthodes de résolution exacte
3.2.2. Méthodes de résolution approchée, Métaheuristiques
3.2.2.a. Introduction aux méthodes de résolution approchée
3.2.2.b. Le Recuit Simulé
3.2.2.c. Les algorithmes génétiques
3.3. Application du Recuit Simulé au recalage d’images
3.3.1. Lexique
3.3.2. Choix de la solution initiale
3.3.3. Génération d’un voisin
3.3.4. Evaluation
3.3.5. Déplacement dans l’espace des solutions
3.3.6. Paramétrage de l’algorithme du RS appliqué au recalage d’images
3.3.6.a. Température initiale
3.3.6.b. Palier à température fixe
3.3.6.c. Critère d’arrêt
3.3.7. Proposition d’une variante d’intensification initiale
3.4. Application des AG au recalage d’images
3.4.1. Lexique
3.4.2. Codage des solutions
3.4.3. Notion d’élitisme
3.4.4. Recherche des solutions réalisables
3.4.5. Paramètres de l’AG appliqué au recalage d’images
3.4.5.a. Taille de la population
3.4.5.b. Nombre de générations
Tables des matières
3.4.6. Les opérateurs
3.4.6.a. Opérateur de croisement
3.4.6.b. Opérateur de mutation
3.4.6.c. Evaluation
3.5. Parallélisation
3.5.1. Parallélisation du Recuit Simulé
3.5.1.a. Méthodes de parallélisation du Recuit Simulé
3.5.1.b. Parallélisation Massive du Recuit Simulé
3.5.1.c. Schéma de déroulement de la PMRS appliquée
3.5.2. Parallélisation de l’algorithme génétique
3.5.2.a. Types de parallélisation des algorithmes génétiques
3.5.2.b. Modèle de migration appliqué au recalage
3.5.2.c. Schéma de déroulement du modèle de migration appliqué
3.6. Implémentation des méthodes de résolution, « NUMERICAL »
3.6.1. Le C++ BUILDER
3.6.2. Présentation du logiciel « NUMERICAL »
3.6.3. Exemples et tests
3.6.3.a. Entre le RS original et le RS avec variante d’intensification initiale
3.6.3.b. Entre le Recuit Simulé (avec variante) et l’Algorithme Génétique
3.6.3.c. Entre les méthodes séquentielles et les méthodes parallèles
3.7. Conclusion de la partie 3
Conclusion Générale
Rapport PFE, mémoire et thèse avec la catégorie recalage satellitaire |
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Ce projet est né de la proposition de Mr. BENGHEZAL Lahlou, d’apporter des améliorations à des méthodes développées dans le cadre de son magister.
Sous l’impulsion de Mr. YAGOUNI Mohamed, le projet a pris une dimension plus large, prenant le titre : « Utilisation des méthodes d’optimisation pour le recalage des images satellitaires ».
Les objectifs assignés à cette étude sont principalement :
L’étude du recalage satellitaire dans la pratique.
L’exploitation des caractéristiques du recalage.
Le passage à une modélisation mathématique du problème.
La réflexion sur les approches pour le traitement du modèle mathématique.
Le choix et la description des méthodes de résolution à adapter au problème.
L’implémentation des méthodes de résolution.
La simulation et les tests sur une batterie d’images.
Dans un premier temps, nous étudierons les aspects techniques et pratiques liés à l’acquisition des images satellitaires. Nous nous efforcerons de diversifier nos sources, en nous référant à l’organisme d’accueil, le CFDAT, à l’Agence Spatiale Algérienne (ASAL), ainsi qu’aux différents documents de la littérature.
Il s’agira, par la suite, du traitement du recalage d’images satellitaires où nous étudierons les différents types ainsi que les différentes méthodes utilisées.
Nous nous intéresserons, après, à la définition de l’instance à traiter tout au long de l’étude, et aux solutions du problème via la définition des transformations à appliquer aux images dans le processus de recalage.
Ces transformations seront modélisées mathématiquement, induisant le domaine des solutions réalisables.
La dernière partie sera dédiée aux méthodes de résolution et d’optimisation. Nous aborderons, suite à la modélisation, le choix des méthodes les plus appropriées.
Les méthodes ainsi élues seront implémentées et testées sur des images représentatives, issues de différentes sources.
Dans l’objectif d’améliorer les performances de ces approches, nous les implémenterons en mode parallèle et traduirons les différents résultats de l’ensemble des tests en une analyse comparative des deux modes (séquentiel, parallèle).
Le travail de conception et de codage informatique en langage C++ Builder sera assemblé, pour une meilleure utilisation et une convivialité de développement en un Progiciel.
L’analyse des tests et des résultats des traitements nous permettra d’évaluer la qualité des méthodes implémentées, et d’énumérer les avantages et les limites éventuelles de notre étude.
Nous terminerons notre mémoire par une conclusion générale, où nous retracerons l’essentiel du travail fait et les perspectives potentielles à donner.
