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A Genetic Approach for Optimal Registration in Medical and Satellite Imaging
(2012-12-11) MESKINE Fatiha; TALEB Nasreddine
Résumé : Le recalage d'image est une tâche essentielle utilisée en traitement d'image pour correspondre à deux ou plusieurs images prises à des moments différents, par des différents capteurs, ou depuis de points de vue différents. Il a trouvé des applications dans de nombreuses applications réelles telles que la télédétection, l'analyse d'images médicales, vision par ordinateur et reconnaissance de formes. L'objectif est de trouver dans un espace de recherche énorme de transformations géométriques, une solution acceptable précise dans un délai raisonnable. Dans cette thèse, on présente une méthode de recalage des images en utilisant les algorithmes génétiques comme méthode d’optimisation pour la recherche des meilleurs paramètres d’une transformation rigide. Récemment, un grand nombre de techniques ont été développées telle que les approches multi-résolutions. Dans ce cadre, nous présentons un algorithme de recalage des images hybride qui utilise des algorithmes génétiques combinant la Transformée non sous-échantillonnée du Contourlette appelé NSCT. L’algorithme est appliqué sur variété de types d’images : SPOT, IKONOS et radar et les résultats sont satisfaisantes. Dans une autre contribution, nous avons développé une méthode de recalage de points 2D. La procédure consiste à aligner deux ensembles de données par le biais d'une méthode robuste pour obtenir la meilleure correspondance entre les points. Le problème d'optimisation est également résolu par l'algorithme génétique. Les résultats montrent l'efficacité de cette méthode pour le recalage des images satellitaires ainsi que des images médicales. Mots clés : Recalage d’images, algorithme génétique, images satellitaires, la transformée contourlette redondante, recalage de nuages de points, images médicales. Abstract: Image registration is a fundamental task used in image processing to match two or more images taken at different times, from different sensors or from different viewpoints. It has found applications in numerous real-life applications such as remote sensing, medical image analysis, computer vision and pattern recognition. The objective is to find in a huge search space of geometric transformations, an acceptable accurate solution in a reasonable time. In this thesis, we have developed a global optimal method in order to get a registration approach with high accuracy based on the application of Genetic Algorithms. Recently, many techniques have been developed such as multi-resolution approaches. In this context, we present a hybrid algorithm for image registration using genetic algorithms combining within a multi-resolution framework based on the Non-Subsampled Contourlet Transform (NSCT). To demonstrate the effectiveness of these methods, these registration techniques have been successfully applied to register SPOT, IKONOS and Synthetic Aperture Radar (SAR) images. In another contribution, we have developed a 2D point set registration. The procedure focused on aligning two data sets through a robust method in order to obtain the best correspondence between points. The registration optimization problem is also solved by a genetic algorithm method. The results show the efficiency of this method for registration of satellite images as well as medical images. Keywords : image registration, genetic algorithms, satellite images, nonsubsampled ontourlet transform, point set registration, medical images.
APPLICATION DES PAQUETS D’ONDELETTES DANS LES SYSTEMES MIMO-COFDM
(2022-01-19) Sadouki Bouamama Réda; Encadreur: DJEBBOURI MOHAMED
الملخص (بالعربية) في الوقت الراهن الانظمة الاتصالات لاسلكية مهمة في حياتنا اليومية لان العمل على تحسينها عن طريق العمل على تصحيح ادراج الموجات و القيام بالترميز الصحيح الذي يساعد في التقليل من مشاكل عدة حيث قمنا باستعمال تطبيق الموجات على النظام متعدد الهوائيات في الاستقبال و الارسال مع ضمان تنوع مضاعفة تقسيم التردد المتعامد لضمان حل يرتكز على تكييف بدمج النظام المتعدد الهوائيات مع نضام يقوم بتقاسم الامثل للحيزات الترددية الجزئية و المشفرة بين المستخدمين لنفس الخلية بغية تحقيق اقصى قدرة اجمالية للنظام الذي يقوم بتشكيل و ترميز الذي يزيد من سرعة البيانات على الرابط الارسال وفق الشروط المستعملة مع استعمال تطبيق الموجات الذي يضمن عدم التشويش العالي و التداخل بين البيانات Résumé (en Français) : L’insertion des Ondelettes, du codage correcteur d’erreurs et la diversité d’espace au multiplexage à division de fréquence orthogonale (OFDM) en vue d’améliorer les performances des systèmes de télécommunications sans fil nécessite une maitrise de toutes ces techniques qui sont d’actualité et trouvent beaucoup d’applications dans les systèmes de télécommunications. L’OFDM , malgré ses avantages , souffre de beaucoup de problèmes (PARP, CFO et ISI) qui restent à résoudre d’une manière plus efficace pour augmenter le débit et diminuer la consommation d’énergie et ainsi améliorer l’efficacité spectrale ; Pour pallier à ces inconvénients , on doit introduire une diversité d’espace (plusieurs antennes à l’émetteur et au récepteur), ainsi qu’un codage correcteur d’erreur. L’utilisation des ondelettes dans ce système de communication peut améliorer en plus ses performances de point de vue efficacité spectrale (supprimer l’intervalle de garde). Cette thèse se propose d’étudier aussi une voie basée sur l’utilisation d’un système MIMO (plusieurs antennes à l’émetteur et au récepteur), visant à rejeter les brouilleurs de forte puissance et leurs multitrajets. L’utilisation conjointe de l’OFDM et MIMO permet a priori l’amélioration des performances et la diminution de l’effet des brouilleurs. L’intégration des paquets d’ondelettes dans la partie OFDM peut rendre le système encore moins sensible aux interférences, ce qui est un avantage intéressant et désirable qui reste à vérifier par des simulations sur ordinateur. Les mots clés : FFT-COFDM, WPT (Paquet d’ondelettetransform), DWPT (Paquet d’ondelettetransform discret), MIMO-OFDM, MIMO COFDM, COFDM, Antennes multi-trajets. Abstract (en Anglais) : The insertion of Wavelets, the error-correcting coding and diversity of space multiplexing orthogonal frequency division (OFDM) to improve the performance of wireless systems requires a mastery of all the techniques that are news and find many applications in telecommunications systems. OFDM despite its sulfur benefits many problems (PARP , CFO and ISI) which remains to be solved in a more effective way to increase throughput and reduce energy consumption and improve spectral efficiency , we must add it space diversity ( multiple antennas at the transmitter and receiver ), and an error correction coding . The use of wavelets in this communication system can improve its performance in more perspective spectral efficiency (remove the guard interval). This thesis proposes to study as a route based on the use of a MIMO system (multiple antennas at the transmitter and receiver), to dismiss the high power jammers and multipath. The joint use of OFDM and MIMO allows a priori performance improvements and reduce the effect of interference. The integration of the wavelet packet in the OFDM party may make the system less sensitive to interference which is an interesting and desirable benefit that remains to be verified by computer simulations. Keywords : FFT-COFDM, WPT (Wavelet Packet transform), DWPT, MIMO-OFDM, MIMO COFDM, COFDM, multipath antennas
Caractérisation et modélisation des structures métal/ matériaux GaAs nitrurés par les techniques capacités-tension C-V et de conductances-tension G-V en fonction de la fréquence
(2018-12-04) Ziane Abderrezzaq; Encadreur: Amrani Mohamed
الملخص (بالعربية) : يتعلق عمل هذه الأطروحة في البداية بالتوصيف الكهربائي للخصائص السعة -الجهد والموصلية- الجهد لأجهزة المعدن /شبه ناقل نتريدIII-V (نتريد غاليوم زرنيخ). كما سيتم إجراء قياسات السعة -الجهد والموصلية- الجهد للترددات وكذلك الخصائص الفيزيائية على هذه الأجهزة. ثم يستمر العمل مع نمذجة خصائص السعة -الجهد والموصلية- الجهد لأجهزة المعدن / أشباه الموصلات على أساس المواد (نتريد غاليوم زرنيخ) وتطوير برامج المحاكاة مما يجعل من الممكن دراسة آثار المعلمات الكهربائية على هذه الاجهزة . سيتم مقارنة النتائج التي تم الحصول عليها عن طريق النمذجة مع النتائج التجريبية. سوف يتنبأ التحليل بتحسينات فيزيائية وتكنولوجية ستؤدي إلى تحسن في أداء الأجهزة القائمة على هذه المواد Résumé (Français et/ou Anglais) : Résumé Le travail de cette thèse se rapporte dans un premier temps sur la caractérisation électrique des caractéristiques capacité-tension et conductance-tension structures métal/ matériaux III-V nitruré (GaAS nitruré). Des mesures de capacités-tension et de conductances-tension en fonction de la fréquence et des caractérisations physiques seront aussi effectuées sur ces structures. Ensuite le travail se poursuit par la modélisation des caractéristiques C-V et G-V des structures métal/semi conducteur à base de matériaux III-V nitruré (GaAS nitruré) et le développement des programmes de simulation permettant ainsi d’étudier les effets des paramètres électriques des structures. Les résultats obtenus par modélisation seront comparés aux résultats expérimentaux. L’analyse permettra de prévoir des optimisations physiques et technologiques qui mèneront à une amélioration des performances des dispositifs à base de ces matériaux. Abstract The work of this thesis relates initially to the electrical characterization of the characteristics capacitance-voltage and conductance-voltage structures metal /materials III-V nitrided (GaAs nitrided). Capacitance-voltage and frequency conductance-voltage measurements as well as physical characterizations will also be performed on these structures. Then the work continues with the modeling of the C-V and G-V characteristics of the metal / semiconductor structures based on nitrided IIIV materials (nitrided GaAs) and the development of the simulation programs thus making it possible to study the effects of electrical parameters of structures. The results obtained by modeling will be compared with the experimental results. The analysis will predict physical and technological optimizations that will lead to an improvement in the performance of devices based on these materials
Caractérisation et simulation des dispositifs à base de matériaux appartenant à la filière des nitrures de l’élément III
(2016-12-07) MOSTEFAOUI MOHAMMED; Encadreur: Mansour-Mazari Halima; Co-Encadreur: Mansouri.S
Résumé (Français et/ou Anglais) : Résumé Les matériaux nitrurés d’éléments III tels que le nitrure de gallium (GaN) et ses alliages sont de très bons candidats pour la réalisation de composants de puissance travaillant en hautes fréquences. En effet ces matériaux présentent des propriétés physicochimiques intéressantes et la technologie des composants de puissance, tels que les transistors à haute mobilité électronique (HEMT), est basée sur ce type de matériau. Cependant la technologie, utilisée dans la fabrication de ces derniers, est encore mal maitrisée, le matériau présentant des défauts lors de sa croissance (impuretés, défauts cristallins,…..) induit un disfonctionnement des structures. Dans ce travail de thèse, nous nous sommes particulièrement intéressés à l’étude des mécanismes physiques responsables du dysfonctionnement des transistors HEMTs à base d’hétérostructure AlGaN/GaN sur substrat SiC. Le travail de cette thèse comporte des résultats obtenus par caractérisations électriques suivis d’une comparaison avec les résultats obtenus par simulation analytiques. Nous avons effectué des caractérisations électriques courant-tension et capacité-tension sur deux transistors à structures HEMTs: le KQ031 et le AEC1388. La caractérisation courant-tension Ig(Vgs) est effectuée à différentes températures tandis que la caractérisation capacité-tension Cgs(Vgs) est effectuée à température ambiante seulement. L’analyse des caractéristiques obtenues, nous a permis de repérer certaines anomalies de comportement de ces dispositifs. Les caractéristiques de sortie ont montré un meilleur comportement des structures KQ031(Al0.28Ga0.72N) par rapport aux structures AEC1388 (Al0.24Ga0.76N). Par contre l’effet d'auto-échauffement est présent dans les deux structures. La confrontation des résultats expérimentaux avec les résultats simulés a décelé, point de vue grille Schottky, la présence de deux diodes en surface pour la structure KQ031(Al0.28Ga0.72N) et une dominance du courant tunnel dans la structure AEC1388 (Al0.24Ga0.76N). Mots clé: Matériaux III-V, Diode Schottky, HEMT, Simulation analytique.
Codage espace-temps dans les systèmes MIMO en utilisant les polynômes d’Hermite
(2016-11-03) NAAR Djilali; Encadreur: BOUZIANI Merahi
Résumé (Français et/ou Anglais) : Résumé : Les communications sur le canal radio-mobile se sont fortement développées ces dernières années, aussi bien en terme de nombre d’utilisateurs que de débit par utilisateur. Ceci entraîne la saturation des ressources radiofréquences dans les lieux de forte population. Dès lors, il existe une forte demande pour augmenter l’efficacité spectrale de ces communications. D’un autre côté, les transmissions via le canal radio-mobile sont fortement pénalisées par les évanouissements du signal, dus à la fois aux trajets multiples et aux interférences entre symboles. Pour pallier ces deux inconvénients, une solution a été étudiée depuis quelques années. Il s’agit d’une architecture de transmission basée sur l’utilisation de plusieurs antennes à l’émission et à la réception. Ces architectures, dites MIMO ( Multiple Input Multiple Output ), ont été développées dans un souci d’augmenter la capacité du canal. Elles permettent d’atteindre à la fois de très hautes efficacités spectrales et lutter efficacement contre les évanouissements du signal. L’idée générale est de tirer profit de la dimension spatiale du canal et d’exploiter les trajets multiples plutôt que de les supprimer. Par ailleurs, les techniques dites multiporteuses contribuent elles aussi dans l’amélioration de l’efficacité spectrale des systèmes de communications. Lorsque ces porteuses sont orthogonales entre elles on parlera alors de l’OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing ) qui est combiné avec le MIMO on obtiendra les systèmes MIMO-OFDM. Il s’agit dans le cadre de cette thèse de tester de nouvelles formes d’ondes (orthogonales) dans le codage spatio-temporel des systèmes MIMO-OFDM. En effet, dans le système MIMO-OFDM, un mapping des symboles à transmettre est effectué au niveau de l’émetteur. Ce mapping consiste à transmettre en même temps des signaux différents sur plusieurs antennes. Ces signaux sont, de préférence orthogonaux. La réception est faites sur plusieurs antennes. L’avantage de cette technique est la décorrélation qu’on a entre les différents signaux reçus. Plusieurs formes de signaux orthogonaux seront testées dans le but d’améliorer les performances des systèmes MIMO-OFDM.
Conception et implémentation d’une librairie de conteneurs réguliers méta-programmés pour les architectures parallèles, applicable aux systèmes numériques multidimensionnels
(2017-11-13) Zouaoui Chakib Mustapha Anouar; Encadreur: Taleb nasreddine
Résumé (Français et/ou Anglais) : Résumé : Cette thèse présente une nouvelle conception de conteneurs de données multidimensionnels et multiplateforme, particulièrement adaptée pour l’écosystème OPENCL, qui a permis l’élaboration d’une nouvelle librairie que nous baptisons CL_ARRAY. Outre, la simplicité d’utilisation, une sécurité intégrée et une sémantique à typage statique qui caractérisent les conteneurs du CL_ARRAY, nous proposons un concept similaire au ARRAY_VIEW du C++AMP pour formaliser le modèle d’exécution et ou le modèle dépendances à faible grains , par ailleurs et même si les autres librairies qui proposent des conteneurs évolués , ne sont pas adaptées pour l’écosystème OPENCL, nos résultats ont démontré une performance supérieure et une économie mémoire conséquente comparativement à trois librairies de conteneurs les plus populaires auprès de la communauté des développeurs dans le contexte d’applications de l’algèbre multilinéaire. Abstract: This doctoral thesis presents a new metaprogramming library, CL_ARRAY, which offers multiplatform and generic multidimensional data containers for C++ specifically adapted for parallel programming. The CL_ARRAY containers are built around a new formalism for representing the multidimensional nature of data as well as the semantics of multidimensional pointers and contiguous data structures. We also present OCL_ARRAY_VIEW, a concept based on metaprogrammed enveloped objects that supports multidimensional transformations and multidimensional iterators designed to simplify and formalize the interfacing process between OpenCL APIs, standard template library (STL) algorithms and CL_ARRAY containers. Our results demonstrate improved performance and energy savings over the three most popular container libraries available to the developer community for use in the context of multi-linear algebraic applications.
CONTRIBUTION A L’ÉTUDE DE PHOTORÉCEPTEURS RAPIDES. CAS DU PHOTODÉTECTEUR MÉTAL-SEMICONDUCTEUR-MÉTAL SUR MATÉRIAU III-V.
(2012-11-25) ZEBENTOUT ABDEL DJAWAD BOUMEDIENE; Encadreur: BENSAÂD ZOUAOUI; Co-Encadreur: D. DECOSTER
Résumé : Dans ce travail, l’influence des paramètres dimensionnels sur le courant d’obscurité et le photocourant du photodétecteur Métal-Semiconducteur-Métal (MSM) interdigité et monoélectrode a été mise en évidence. Des photodétecteurs MSM de différentes grandeurs ont été réalisés sur GaAs (N.I.D) en utilisant le procédé de lithographie électronique. En obscurité, les caractérisations I (V) en DC en polarisation directe et inverse montrent la bonne symétrie des courbes, ce qui a révélé le bon fonctionnement des composants et la bonne réalisation des contacts Schottky. L’application d’une fibre lentillée couplée à un laser de longueur d’onde 0.8 µm et de puissance 16 mW pour un éclairement par le dessus des photodétecteurs MSM a permis de mesurer le photocourant et de voir son évolution et l’effet de variation d’impédance suivant les géométries des structures utilisées. Beaucoup d’investigations ont été faites pour l’utilisation des photoconducteurs dans la photocommutation en hyperfréquence. Dans cette optique, nous avons introduit les photodétecteurs MSM à contact Schottky dans le ruban central des lignes coplanaires afin de réaliser des commutateurs commandés optiquement sans polarisation appelés photo-interrupteurs. La caractérisation de ces composants en obscurité et sous éclairement nous a permis d’obtenir des rapports On/Off de 26 dB à 20 GHz et 28 dB à 25 GHz. Ces composants présentent un bon isolement en obscurité et de faibles pertes d’insertion ce qui est une alternative aux photo-interrupteurs réalisés sur GaAs basse température employés généralement à cet usage. Mots clés : Photodétecteur Métal-Semiconducteur-Métal (MSM), Arséniure de Gallium (GaAs), Contact Schottky, Ligne coplanaire, Photo-commutateur Hyperfréquence. Abstract : In this work, we present the influence of dimensional parameters on dark current and photocurrent of Metal-Semiconductor-Metal photodetector (MSM) of interdigitated and monoelectrode structure. MSM photodetectors of different sizes have been fabricated on GaAs (N.I.D) using the method of electron beam lithography. In darkness, the DC characterizations in reverse and forward bias show good symmetry of curves, which show the good performance of components and successful fulfillment of the Schottky contacts. A lensed fiber coupled to a laser wavelength of 0.8 µm and 16 mW powers for illumination from the top of MSM photodetectors was used to measure the photocurrent and see its evolution and the resistance effect following the shapes of the structures used. Many investigations have been made for the use of photoconductors in photoswitching in microwave. To this end, we introduced Schottky MSM photodetectors in the central strip of the coplanar lines in order to achieve optically controlled switches without bias photo-switches. The characterization of these components in dark and under illumination allowed us to obtain On/Off ratio of 26 dB at 20 GHz and 28 dB at 25 GHz. These components have good insulation in darkness and low insertion losses which can be an alternative to photo-switches made on low temperature GaAs generally used for this purpose. Keywords: Metal-Semiconductor-Metal (MSM) photodetector, Gallium Arsenide (GaAs), Schottky Contact, Copanar line, Microwave photoswitche.
Contribution à l’étude et à la conception d’antennes patchs (ULB et BE) reconfigurables pour une radio cognitive
(2022-09-15) LABIOD Mohamed; Encadreur: MAHDJOUB Zoubir
Résumé (Français): Avec l’augmentation du nombre d’utilisateurs et de fonctionnalités, le besoin d’un débit élevés et la raréfaction des bandes de fréquence disponible, il est devenu essentiel de trouver les nouvelles solutions qui répondent à ces exigences, le système Radio Cognitive (RC) avec des architectures SDR (Software Defined Radio) semble une solution très prometteuse surtout avec l’émergence très rapide de nombreux normes et standards tel que le GSM, WiMAX, WLAN, LTE …etc. Ce système RC a conduit au besoin d’antennes intelligentes capables de s'adapter avec un tel environnement évolutif et variable. Les travaux menés dans le cadre de cette thèse s'inscrivent dans ce contexte et ont pour objectif à l’étude et la conception de deux nouveaux prototypes d'antennes, la première antenne étudiée est une antenne à bande étroite reconfigurable en fréquence basée sur un patch circulaire avec deux fentes. La seconde antenne, est une antenne patch circulaire Ultra Large Bande à deux bandes rejetées reconfigurable afin d’éviter les interférences avec les systèmes de communications existants. L’agilité en fréquence des deux antennes a été obtenue par l’insertion des diodes PIN et des MEMS switchers dans les deux structures. Résumé (Anglais) : With the increase in the number of users and functionalities, the need for high throughput and the scarcity of available frequency bands, it has become essential to find new solutions that meet these requirements, the Cognitive Radio system (RC ) with SDR (Software Defined Radio) architectures seems a very promising solution, especially with the very rapid emergence of many norms and standards such as GSM …… . This RC system has led to the need for smart antennas able to adapt with such an evolving and variable environment. The work carried out within the framework of this thesis falls within this context and aims at the study and the design of two new antenna prototypes, the first antenna studied is a multi-band antenna reconfigurable in frequency based on a circular patch with two slits. The second antenna is an Ultra Wide Band circular patch antenna with three rejected bands that can be reconfigured to avoid interference with existing communications systems.
Contribution à l’étude et la modélisation du transistor à effet de champ à grille isolée de haute permittivité diélectrique
(2017-12-18) MOSTEFAI Abdelkrim; Encadreur: Abid Hamza; Co-Encadreur: BERRAH Smail
Résumé (Français et/ou Anglais) : La miniaturisation des transistors Métal-Oxyde-Semi-conducteur à effet de champ (MOSFET) ne suffit plus à satisfaire les spécifications de performances de l’International Technology Roadmap for Semiconductors (ITRS). Dans ce cadre, les oxydes de grille MOS atteignent des épaisseurs limites qui les rendent perméables aux courants de fuite. Une solution est de remplacer le SiO2 par un matériau de permittivité plus élevée. Une approche analytique basée sur un prédicteur neuronal a été développée dans le cas du transistor MOSFET à permittivité élevé (HfO2). Cette dernière nous a permis de prévoir l'évolution de courant du drain en fonction des différents paramètres (tension du drain, tension de grille, longueur du canal et épaisseur d’oxyde). Les résultats obtenu par l’approche neuronal, elle était vérifié par la technique GA, est les deux méthodes présentent une meilleure stratégie conventionnelle d'extraction des paramètres, en terme de convergence elles fournissent des solutions optimales globales.
Contribution l’étude des propriétés électroniques, structurales, et optique du ternaire GaNAs et du quaternaire InGaNAs par la méthode FP-LAPW
(2015-10-22) ZIANE Mohamed Issam; Encadreur: BENSAAD Zouaoui
Résumé (Français et/ou Anglais) : L'électronique et plus particulièrement l'optoélectronique est présente dans de multiples domaines et prend une place de plus en plus importante surtout dans les systèmes de télécommunications par fibres optiques et de conversion d'énergie. Le développement rapide de l'optoélectronique n'aurait pas eu lieu sans une excellente connaissance des matériaux utilisés. L'étude des matériaux semi-conducteurs occupe donc une place particulière depuis quelques années et représente toujours l'étape essentielle dans la conception de n'importe quel dispositif optoélectronique. Le but du présent travail est de contribuer à l'étude des propriétés structurales, électroniques et optiques des matériaux GaAs, GaN, InAs et InN et de leurs alliages ternaire InGaAs, InGaN, GaNAs et InNAs et quaternaire InGaAsN par le biais de la méthode d'ondes planes augmentée linéarisée (FP-LAPW) basée sur la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT). La méthode FP-LAPW est implémentée dans le code de calcul WIEN2K approprié à la modélisation des solides.
Dimension reduction methods and artificial learning for the facial pose estimation
(2022-02-07) MEKAMI Hayat; Encadreur: BOUNOUA Abdennacer
Résumé (en Français) : Cette thèse exploite les avantages de la technologie de fouille de données pour extraire des informations sur la pose de la tête à partir des images du visage dans le but de construire un modèle de classification qui infère l’orientation de la pose de la tête. Notre premier objectif est de montrer l’utilité d’utiliser les techniques de fouille de données symboliques pour classer les poses du visage dans n’importe quel ensemble de données, et donc les distances symboliques efficaces à des fins de classification. Nous avons utilisé des classificateurs classiques tels que Kmeans, KNN, et SVM pour classer les poses du visage de frontale vs de profil. En outre, nous avons abordé le problème des changements d’illumination, nous avons proposé pour surmonter ces problèmes d’effectuer un prétraitement à l’image d’entrée, où nous avons utlisé l’image gradient et l’image traitée avec le Local Binary Pattern (LBP) combiné avec dynamic morphological quotient image (DMQI-LBP), qui sont des descripteurs robustes aux changements d’éclairage. Les résultats de ces expériences ont montré que notre approche est robuste et permet de classifier séparément les poses même dans des conditions dégradées. Pour le deuxième objectif, nous avons suggéré de combiner le privilège de l’apprentissage profond avec une technique de réduction de dimensionnalité assurée par la représentation de série chronologique des images pour apprendre les caractéristiques appropriées pour estimer la rotation de la pose de la tête avec un large plage d’angles (rotation de pan et tilt). Récemment, l’apprentissage profond a vécu un considérable progrès et a atteint des performances exceptionnelles dans le domaine d’estimation de la pose de la tête. Cependant, ces modèles sont coûteux en calcul en raison de la haute dimensionnalité des paramètres et des caractéristiques qui sont calculés lors de l’apprentissage (la dimension des poids est de l’ordre du milliard). La dimension de ces paramètres se progresse proportionnellement à la dimension des données d’entrée. Motivés par cet obstacle, nous avons proposé une approche basée sur l’utilisation de la réduction de dimensionnalité avec les séries temporelles. Notre modèle émule le modèle Sequence-to-Sequence (Seq2Seq), qui est conçu pour les modèles de traduction automatique. Sequence-to-Sequence est un modèle d’apprentissage profond dans lequel l’encodeur encode et apprend la relation entre les mots de la langue source pour la présenter en un vecteur et le décodeur la décode en une séquence de mots dans la langue souhaitée. Ici, les positions des visages sont équivalentes aux positions des mots dans une phrase. Il est donc utile d’analyser les positions des visages en tenant compte du contexte. Pour cette raison, nous sommes motivés par l’utilisation d’un encodeur-décodeur Seq-to-Seq dans notre implémentation. Nous avons construit un classificateur de la pose de la tête appelé SAX-RED, où les séquences symboliques SAX seraient l’entrée de l’encodeur et le décodeur génère les séquences de sortie qui présentent les labels des poses de la tête. Les mots clés : Estimation de la pose de visage, séries temporelles, encodeur-décodeur Abstract (en Anglais) : This thesis leverages data mining technologies to extract head pose information from face images to build a classification model that infers the head pose orientation. To reach this purpose, we propose the SAX2FACE approach, an effortless and efficient alternative solution that relies on a time series dimensionality reduction method (SAX method) to address the problem of head pose rotation. We have mapped face images into a one-dimensional vector as time series using the Peano-Hilbert and Sweep space-filling curves. These numerical series are then converted to symbolic sequences through symbolic aggregate approximation (SAX). Our first objective is to highlight the usefulness of using powerful symbolic data mining techniques to classify face poses in any database, and thus getting effective symbolic distances for classification purposes. We have resorted to classic classifiers such as K-means, KNN, and SVM to classify frontal vs. profile face poses. Besides, we have tackled the illumination changes problem. While we have proposed to overcome these problems by processing the input image with the gradient image and the Local Binary Pattern (LBP) combined with dynamic morphological quotient image (DMQI-LBP), which are robust descriptors to changes in illumination. The results of these experiences have shown that our approach is robust and allows us to separately classify the poses even in degraded conditions. For the second objective, we have suggested combining the expressive power of deep learning with dimensionality reduction technique with time series representation of the images for learning the suitable features to estimate the head pose rotation with a large angles range (in yaw and pitch rotation). Lately, deep learning has witnessed huge progress and has achieved exceptional resorted only to for head pose estimation models. However, it is computationally costly due to the high dimensionality of the parameters and the features that are calculated in training (the dimension of the weights is in the order of the billion). The dimension of these parameters progresses proportionally with the dimension of the input data. Spurred with this obstacle, we propose a new approach based on the use of dimensionality reduction with time series. The model emulates the sequence-to-sequence recurrent neural network that is introduced to deal with Machine Translation (NMT) model. Sequence-to-Sequence is a deep learning model that the encoder recurrent neural network encodes and learns the relationship between words of the source language to present it into a vector, and the decoder decodes it into a sequence of words in the desired language. Here, the positions of the faces are similar to the positions of the words in a sentence. Hence, analysing the positions of the faces by taking into account that the context is useful. This is why we are motivated by the use of Seq2Seq encoder–decoder in our implementation. We built a classifier of the head pose called SAX-RED, where the SAX symbolic sequences would be the input layer of the encoder, and the decoder generates the output sequences which present the labels of head pose. Keywords : head pose estimation, deep learning , symbolic aggregate approximation ,Seq2Seq
Effects of Codes and Subcarrier Interleaving on Multi-code Multicarrier CDMA System
(2016-11-08) ZOUGGARET Abdelhak; Encadreur: DJEBBARI Ali
الملخص(بالعربية) ثمة حاجة لأنظمة الاتصالات اللاسلكية في المستقبل لنقل البيانات بمعدلات بث عالي، وهذا ما يحفز الباحث للعمل على التكنولوجيات الجديدة للجيل القادم من أنظمة الاتصالات اللاسلكية المتنقلة يعتبر نمتعدد الرمز متعدد الناقل CDMA (MC-MC-CDMA) كمرشح قوي نظرا لقدراتها لتقليل تلاشي تردد والتداخل الوصول المتعدد (MAI). هذه طريقة تجمع بين تقنيات الوصول متعددة CDMA،(MC-CDMA) و متعدد الرمز CDMA (Multi-CodeCDMA ).حيث تركز هذه الأطروحة البحثية حول تأثير التداخل في تنوع الوقت وتنوع التردد في نظام MC-MC-CDMA هذه الرسالة اولا تحلل النظام MC-MC-CDMA وتدرس نسبة خطأ البت (BER) على أساس عدة عوامل مثل: عدد المستخدمين، وعدد الرمز، ونوع الموحد بعد ذلك، تقدم هذه الأطروحة نوع جديد من التداخل فيالوقت و التردد في نظام MC-MC-CDMAالذي يسمح بتنوع ثنائي الأبعاد في كل من الوقت والتردد. مما يمكننا من تنفيذ تداخل ثنائي الأبعاد داخلتنوعالوقت وتنوع التردد.نتائج المحاكاة تبرهن أن الطريقة المقترحة تعطي أداء أفضل في (BER). أيضا، نلاحظ أن (BER) كل من التداخل 2D-رئيس والتداخل2D-عشوائي متشابهة.اضافة على ذلك، فإن المكسب من التداخل أكبر في تنوع التردد منتنوع الوقت. وأخيرا، نصل إلى أفضل ذروة نسبة إشارة الضوضاء (PSNR) عندما نقوم بنقل الصور (الملونة، أبيض وأسود) من خلال تقنية المقترحة Résumé (Français et/ou Anglais) : Abstract Future wireless communication systems are required to transport data at much higher bit rates and this motivates a researcher to work on the new technologies for the next generation of wireless mobile communication systems. Multi-code Multi-carrier CDMA (MC-MC-CDMA) has emerged as a powerful candidate due to its capabilities of minimizing frequency selective fading and Multiple Access Interference (MAI).This transmission method combining the multiple access technologies (CDMA), to those multiple codes and multiple carriers. This research thesis focuses on the effect of interleaving in time and frequency diversity in MC-MC-CDMA system. This thesis first analysesthe MC-MC-CDMA system and investigates the Bit Error Ratio (BER) performance on the basis of several factors such as:users number, M-ary symbol number, code sequence and combiner type. Next, this thesis presents a new time-frequency interleaving in a MC-MC-CDMA system, which allows two-dimensional spreading in both time and frequency domains.Our contribution consists in implementing a two-dimensional interleaving inside the time and frequency diversity. We demonstrate via simulation results that the proposed method yields better performances in BER. Also, we observe that BER of both the 2D-prime interleaving and the 2D-random interleaving are similar. Furthermore, the interleaving gain is larger in a frequency-diversity than time-diversity. Finally, we reach better Peak Signal to Noise Ratio (PSNR) when we transmit images(color, black and white) through the proposed technique.
Etude ab-initio des paramètres de courbure de alliages III-V GaAs(N) appliqués pour dispositifs optoélectroniques
(2017-12-21) OUKLI Mimouna; Encadreur: Mehnane Noureddine
الملخص (بالعربية) ملخص إن التطور السريع في الإلكترونيك الضوئية لم يكن ليحدث دون المعرفة الوافية لخصائص المواد المستعملة. و إن دراسة المواد الأشباه الناقلة احتلت مكانة خاصة كما أنها تمثل خطوة أساسية لتصميم الأجهزة الضوئية. تم تنفيذ هدا العمل على مستوى مخبر المواد التطبيقية بجامعة جيلالي اليابس بسيدي بلعباس الهدف الأساسي لهدا العمل هو تقديم مساهمة لدراسة الخصائص الهيكلية و الالكترونية للمواد المركبة GaAs و GaN و المركب الثلاثي GaAs1-xNx كما يتعرض هدا العمل إلى دراسة خصائص الشبكات الممتازة المتكونة من GaAs و GaN ومدى تأثير اتجاهات التنمية البلورية 001 و 110 على خصائص هده الشبكات باستعمال نظرية المبدأ الأول (FP-LMTO) في إطار مقاربة الكثافة المحلية (LDA) و الموجودة في برنامج الحساب lmtART والدي يعتبر أداة فعالة للتنبؤ بمواد جديدة تستعمل في تصميم الأجهزة الالكترونية والضوئية Résumé (Français et/ou Anglais) : Résumé Le développement rapide de l’optoélectronique n’aurait pas lieu sans une excellente connaissance des propriétés des matériaux utilisés. L’étude des matériaux semiconducteurs occupe une place particulière et représente une étape essentielle dans la conception de n’importe quel dispositif optoélectronique. Le présent travail de recherche a été réalisé au sein du laboratoire des Matériaux Appliqués (AML) de l’université Djillali Liabès de Sidi Bel Abbès. L’objectif principal de part cette thèse est d’apporter une contribution à l’étude des propriétés structurales et électroniques des composés binaires GaAs et GaN, de alliages ternaire GaAs1-xNx, comme il s’adresse au superréseaux GaAs/GaN composé à partir de ces binaires et traite l’influence des axes de croissances 001 et 110 sur les propriétés de ces systèmes en utilisant la méthode linéaire des orbitales muffin-tin avec un potentiel totale (FP-LMTO) en employant l’approximation de la densité locale (LDA) implémentée dans le code de calcul lmtART qui est considérée comme un outil de choix pour la prédiction de nouveaux matériaux utilisés à réaliser des dispositifs électronique et optoélectroniques.
Etude comparative des différentes méthodes de multiplexage optique pour les télécommunications
(2021-01-14) KHERICI Cheikh; Encadreur: KANDOUCI Malika
Résumé (en Français) : Chaque jour, le besoin de la transmission des données fiables à très haut débit augmente de plus en plus. Actuellement ce défi fait l’objet d’études approfondies pour répondre à la demande importante de la bande passante. Le réseau optique passif PON résout le problème de la capacité de transmission en utilisant différentes techniques de multiplexage optique par lesquelles nous multiplions plusieurs utilisateurs dans un seul canal à travers la fibre optique. Notre première contribution consiste à optimiser un système de multiplexage adapté au réseaux PON en simulant les deux systèmes WDM-PON et CWDM-PON, en utilisant deux architectures différentes à un débit de 10 Gbps, sur différentes longueurs de liaison allant de 20 km jusqu’à 60 km, avec différentes puissances d’émission du laser variant entre -10 dBm et 10 dBm. L’optimisation consiste à améliorer le facteur de qualité Q ainsi que le rapport Signal/Bruit OSNR afin de minimiser le taux d’erreur binaire TEB ~ <10–9. Nous montrons par simulations que notre critère d’optimisation a conduit à meilleures performances en termes de distances, de puissances, de pertes et d’atténuations pour le système CWDM-PON. La deuxième contribution consiste à utiliser un système hybride capable de répondre aux défis de capacité de transmission et du débit. Une comparaison détaillée a été étudiée entre le système hybride OTDM/WDM et les systèmes précités qui a montré que notre système hybride était la technique la plus appropriée pour les réseaux d’accès optique en termes de capacité, de flexibilité et de rentabilité. Les mots clés : Multiplexage, démultiplexage, WDM, CWDM, PON, OTDM, EDFA, diagramme de l’œil, Taux d’erreur binaire TEB, facteur de qualité Q, comparaison, OSNR. Abstract (en Anglais) : Every day the need for reliable data transmission at very high-speed increases more and more. This challenge is currently being studied extensively to meet the high demand for bandwidth. Passive optical network PON solves the problem of transmission capacity by using different optical multiplexing techniques whereby we multiply multiple users in a single channel through optical fiber. Our first contribution consists in optimizing a multiplexing system adapted to PON networks by simulating the two systems WDM-PON and CWDM-PON by using two different architectures at a rate of 10 Gbps, over different link lengths ranging from 20 km up to at 60 km, with different laser emission powers varying between -10 dBm and 10 dBm. The optimization is to improve the quality factor Q as well as the Signal to Noise ratio OSNR in order to minimize the bit error rate BER ~ <10–9. We show by simulations that our optimization criterion led to better performances in terms of distances, powers, losses and attenuations for the CWDM-PON system. The second contribution consists in using a hybrid system capable of meeting the challenges of transmission capacity and throughput. A detailed comparison was studied between the hybrid OTDM/WDM system and the above systems which showed that our hybrid system was the most suitable technique for optical access networks in terms of capacity, flexibility and cost effectiveness. Keywords : Multiplexing, demultiplexing, WDM, CWDM, PON, OTDM, EDFA, eye diagram, Bit error rate BER, Q factor, comparison, OSNR.
Etude des Nano-composants Nitrures/substrat III/V à base d'arséniure de gallium - caractérisation électrique et modélisation associées
(2012-12-19) ZOUGAGH NABIL; Encadreur: BENAMARA Zineb; Co-Encadreur: H. MAZARI
Résumé : Ce travail se rapporte sur l'étude des structures à base de nitrures de galium, réalisé sur des substrats de GaAs en vue de réalisation de composants électroniques en particulier l'étude d'hétéro-structures nitrures/matériaux III-V appliqués dans des domaines optoélectroniques qu’à la réalisation de transistors hyper fréquence. Il permet de fabriquer des composants stables à hautes températures et à hautes fréquences. Pour mieux comprendre les phénomènes physiques et technologiques mis en jeu pour le fonctionnement de tels dispositifs nitrures/III-V et avoir la possibilité d’optimisé ces dernier, nous avons élaboré une série des échantillons de GaAs nitrurées à différentes épaisseurs comparés à un échantillon témoin (GaAs), à l’aide de spectroscopie, des électrons Auger (AES) et des photoélectrons X (XPS) avant d'être analysées in-situ par des mesures électriques I (V) et C(V). Les caractéristiques électriques effectués sur ces structures nous ont permis de déterminer les différents paramètres électriques, tels que le courant de saturation Is, le facteur d’idéalité n, la résistance série RS, la tension de diffusion Vd ainsi que le dopage Nd. Ces paramètres diffèrent d’un échantillon à l’autre. Une modélisation précède l’extraction de ces paramètres pour savoir quel modèle de conduction est prédominant dans nos structures à étudié. Les résultats obtenus confirment que nos structures sont de type diode Schottky. Mots clés : Nitruration, Caractérisations électriques, Hétéro-structures, GaN/GaAs Recuit, modélisation. Abstract : This work presents the study of the effect of a thin gallium nitride (GaN) layer, deposited on GaAs substrate. Auger electron spectroscopy (AES) and X-ray electron spectroscopy were used to follow the different steps of the nitridation process. The electrical characteristics I(V) and C(V) measurements, associate with a modeling are realized. The I(V) characteristics of these structures show the behavior of rectifying contacts. According to I(V) characteristics, a sufficiently high thickness of the GaN layer followed by an annealing of the GaN/GaAs structure improves the conduction phenomena of the current. Keywords : GaN, Electrical Characterization, Modeling, Schottky Diode.
Etude du comportement électrique des structures à base de composé de l’élément III-nitruré: Au/GaN
(2016-11-17) KHELIFI RESKI; Encadreur: H. Mansour-Mazari; Co-Encadreur: S. Mansouri
Résumé Aujourd’hui, les semiconducteurs à large bande interdite tels que les nitrures s’élément III (GaN, InN et AIN) sont les candidats idéaux pour réaliser un nouveau saut technologique. Leurs propriétés physiques en font des matériaux sans concurrents pour un grand nombre d’application dans des environnements hostiles (hautes températures, hautes puissances et hautes fréquences). Parmi ces semiconducteurs, on peut citer le nitrure de gallium (GaN) qui est beaucoup étudié en raison de son important potentiel dans les dispositifs électroniques comme les diodes, les transistors, les capteurs et les cellules solaires. Le travail de cette thèse se rapporte sur la recherche d’informations concernant le substrat GaN autosupporté (freestanding). Les procédures expérimentales adoptées et les résultats expérimentaux obtenus par les caractérisations électriques sur les structures Au/n-GaN autosupporté telles que les caractéristiques courant-tension I(V), capacité-tension C(V), capacité-fréquence-tension C-f-V et conductance-fréquence-tension G-f-V associés à de modestes interprétations. La simulation des caractéristiques I(V) en comparaison avec la caractéristique expérimentale a montré la prédominance du courant tunnel dans les mécanismes de transport pour la structure Hg/n-GaN et du courant thermoïonique pour la structure Au/n-GaN. La simulation des caractéristiques C(V) a montré que les caractéristiques théoriques des structures Hg/n-GaN et Au /n-GaN rejoignent les caractéristiques expérimentales pour des tensions, comprises entre -0.25 V et -1.2 V. Un pallié apparait au voisinage de zéro volt dû à une accumulation de charge en surface ou à la résistance série. Au delà de -1.2 V les caractéristiques simulées s’éloignent des caractéristiques expérimentales indiquant probablement la présence de défauts dans le volume de GaN. Ces défauts sont de types donneurs avec un nombre important et une répartition de plusieurs niveaux à l’intérieur de la bande interdite. Mots clé: GaN autosupporté, modélisation, I(V), C(V), C-f-V, G-f-V.
Etude et simulation des propriétés électroniques et optiques d'un laser à boîte quantique à base de ZnO et ses alliages
(2022-11-10) TALEB Soufyane; Encadreur: SOUDINI Bel-Abbes
Résumé (en Français) : Les boîtes quantiques (BQ) semi-conductrices ont reçu une attention considérable au cours des dernières décennies en raison de leurs propriétés remarquables, où les porteurs de charge sont confinés dans les trois directions de l'espace. Dans les BQs, les niveaux d'énergie sont discrets et les transitions entre les électrons et les trous sont comparables aux transitions entre les niveaux discrets des atomes simples. Les BQs sont donc parfois décrits comme des atomes artificiels. Ces structures ont été avantageuses dans les dispositifs optoélectroniques où leur utilisation permet d'obtenir des performances plus élevées. Parmi les semi-conducteurs à large bande interdite, l'oxyde de zinc (ZnO) et ses alliages ternaires ont fait l'objet d'une attention croissante ces dernières années en raison de leurs avantages potentiels par rapport aux nitrures III-V, tels que la disponibilité du substrat, des technologies de croissance et de traitement comparativement plus simples et une énergie de liaison des excitons plus élevée (60 meV contre 25 meV pour le GaN). La grande bande interdite du ZnO (Eg=3,4 eV) et les possibilités d'ingénierie de la bande interdite offertes par le CdZnO (pour une bande interdite plus étroite) et le MgZnO (pour une bande interdite plus large) font du système de matériaux ZnO un concurrent prometteur dans le domaine optoélectronique. À la lumière de ce qui précède, l’objectif principal de notre thèse est de montrer l'importance de la double utilisation du ZnO et ses alliages avec les BQs comme des milieux actifs dans les diodes laser. On cherche à améliorer les performances et les propriétés des lasers à partir de modélisation et simulation numérique des structures laser à BQ à base de ZnO et ses alliages tel que MgZnO et CdZnO. Nos résultats obtenus sont similaire globalement avec ceux de la littérature existante de domaine du laser à BQs, ce qui nous donne une indication claire de l'importance de ZnO et ses alliages, et de la grande efficacité de notre modèle utilisé pour mettre en évidence les propriétés de ce type de composés optoélectroniques. Les mots clés : laser de semi-conducteur, boîte quantique, ZnO, alliages, équations du bilan,simulation. Abstract (en Anglais) : Semiconductor quantum dots (QDs) have received considerable attention in recent decades due to their remarkable properties, where charge carriers are confined in all three directions in space. In QDs, the energy levels are discrete and the transitions between electrons and holes are comparable with transitions between discrete levels of single atoms. So, quantum dots are sometimes described as artificial atoms. These structures have been advantageous in optoelectronic devices where their use allows obtaining higher performances. Among wide-gap semiconductors, zinc oxide (ZnO) and its ternary alloys have received growing attention in the last years due to their potential advantages over III–V nitrides, such as substrate availability, comparatively simpler growth and processing technologies, and larger exciton binding energy (60 meV against 25 meV for GaN). The large energy gap of ZnO (Eg=3.4 eV) and the bandgap engineering possibilities offered by CdZnO (for narrower gap) and MgZnO (for wider gap) make the ZnO material system a promising contender in the optoelectronics field. In light of the above, the main objective of our thesis is to show the importance of the dual use of ZnO and its alloys with QDs as active media in laser diodes. We seek to improve the performance and properties of lasers from modeling and numerical simulation of QD laser structures based on ZnO and its alloys such as MgZnO and CdZnO. Our results are globally similar with those of the existing literature in the field of Qd lasers, which gives us a clear indication of the importance of ZnO and its alloys, and of the high efficiency of our model used to highlight the properties of this type of optoelectronic compounds. Keywords : Semiconductor laser, Quantum dot, ZnO, Alloys, Balance sheet equations, Simulation.
Fabrication et Caractérisations Optique et Electrique de Couches Minces de Matériaux Composites de Type (Bi2S3) x – (Ag2S)(1-x)
(2017-07-04) SAHRAOUI Kamel; Encadreur: BENRAMDANE Noureddine
Résumé (Français et/ou Anglais) : Les Performance des cellules photovoltaïques dépendent essentiellement du matériau semiconducteur avec lequel elles ont été fabriquées. Actuellement, le silicium est le semiconducteur le plus utilisé dans la fabrication des cellules solaires. Mais, ce matériau en plus du cout élevé de sa technologie de fabrication il présente des inconvénients liés à ses propriétés physiques qui ne lui permettent d’absorber qu’une partie du spectre solaire. Pour remédier à ces imperfections, les travaux de recherche dans le monde s’orientent vers la recherche de nouveaux semiconducteurs monophasés et composites (à base de plusieurs semiconducteurs) pour améliorer l’efficacité énergétiques des cellules photovoltaïques. Justement, le travail de cette thèse s’inscrit dans cette l’optique de recherche de nouveaux matériaux utilisables dans le domaine photovoltaïque. Pour cela nous avons choisi deux semiconducteurs : le sulfure de bismuth (Bi2S3) et le sulfure d’argent (Ag2S) pour fabriquer un matériau composite de type (Bi2S3) x – (Ag2S)(1-x). Le choix de ces deux semiconducteurs était lié à leurs gaps adéquats pour l’absorption de maximum de photons du spectre solaire. Ses matériaux ont été effectivement fabriqués et testés avec sucée. Ils ont été par la suite caractérisés par différentes techniques de caractérisation telle que la diffraction des rayons X, l’analyse optique, la caractérisation électrique …etc. Les résultats de ces travaux ont été prometteurs.
FUSION OF MULTISPECTRAL AND PANCHROMATIC IMAGES FOR SPACE APPLICATIONS - FUSION D’IMAGES MULTISPECTRALES ET PANCHROMATIQUES POUR LES APPLICATIONS SPATIALES
(2022-07-03) MOHAMED ATTA WADY Sanaa; Encadreur: BENTOUTOU Youcef; Co-Encadreur: BOUNOUA Abdennacer
Résumé (en Français) : Dans les applications de télédétection, les méthodes avancées de fusion améliorent généralement la faible résolution spatiale (LSR) des images multispectrales (MS) en y injectant les détails spatiaux extraits de l'image panchromatique (PAN) à haute résolution spatiale (HSR). Différents modèles d'injection sont considérés. Les performances de fusion dépendent fortement de la précision de la modélisation et de l'estimation des paramètres du modèle. Cette thèse présente un algorithme de fusion optimisé basé sur la combinaison de la méthode bien connue Intensité-Teinte-Saturation (IHS) et d'une analyse multi-échelle en utilisant les ondelettes « à trous » (ATWT). Dans cette nouvelle approche, une combinaison des coefficients d'énergie et de corrélation entre les bandes MS et l'image PAN est considérée pour donner une nouvelle approximation des coefficients de pondération dans le modèle d'injection. Ensuite, la composante d'intensité est extraite des images MS sur-échantillonnées par transformation IHS. Les coefficients de pondération de la composante d'intensité sont calculés en utilisant le rapport d'énergie moyen entre la version passe-bas de l'image PAN, obtenue par transformation ATWT, et les bandes MS afin d'obtenir des informations plus détaillées. Ces informations sont ensuite injectées dans les bandes MS pour obtenir une image fusionnée avec une haute information spectrale et spatiale. Les résultats expérimentaux de l'approche proposée, comparés à de nombreuses méthodes de fusion classiques et avancées, ont confirmé qu'elle peut injecter plus d'informations spatiales et assurer une meilleure préservation des couleurs. Par conséquent, elle peut réaliser un bon compromis entre les qualités spectrales et spatiales. Les mots clés : fusion d’images, transformée Intensité-Teinte-Saturation, pansharpening, transformée ondelettes à trous. Abstract (en Anglais) : In remote sensing applications, state-of-the-art pansharpening methods generally improve the low spatial resolution (LSR) of multispectral (MS) images by injecting into them the spatial details extracted from the panchromatic (PAN) image with high spatial resolution (HSR). Different injection models are considered. Fusion performance is highly dependent on the precision of the modeling and the estimation of model parameters. This thesis presents an optimized pansharpening algorithm based on the combination of the well-known Intensity-Hue-Saturation (IHS) method and multiscale analysis by using the “à trous” wavelets (ATWT). In this new approach, a combination of the energy and correlation coefficients between the MS bands and the PAN image is considered to make a new approximation of the weighting coefficients in the injection model. Then, the intensity component is extracted from the upsampled MS images by IHS transformation. The weighting coefficients of the intensity component are computed by using the average energy ratio between the low-pass version of the PAN image, obtained by ATWT transformation, and the MS bands in order to obtain more detail information. This last is then injected into the MS bands to obtain a pansharpened image with high spectral and spatial information. The experimental results of the proposed approach, compared with many classical and advanced pansharpening methods, have confirmed that it can inject more spatial information and ensure better color preservation. Therefore, it can achieve a good compromise between spectral and spatial qualities. Keywords: Image fusion; Intensity-Hue-Saturation transform; Pansharpening; ‘‘a` trous” Wavelet transform.
Identification Biométrique par Fusion Multimodale
(2018-11-19) Nouar Larbi; Encadreur: TALEB Nasreddine
Résumé (Anglais) : Biometrics is the technology that measures the physiological and/or behavioral characteristics of a person in order to authenticate him. Unimodal biometric systems suffer from multiple limitations such as the noise introduced by the sensor into the collected data, non-universality, lack of individuality as well as sensitivity to attacks, which allows us through the use of multi-biometrics to overcome these problems and achieve better performances in terms of recognition rates. In this thesis, we propose two multimodal systems that integrate two modalities, namely the iris and the face. The first proposed system based on matching score fusion, uses two feature extraction algorithms, Haar wavelet and Phase-Based Gabor Fisher Classifier (PBGFC) for iris and face, respectively. Experiments are conducted on a chimeric (independent) database by combining iris and face images obtained from the two databases CASIA V1 and ORL and the obtained recognition rate is very encouraging. As for the second system, we propose a new approach that fuses two methods, the Gabor-wigner transform and Gabor-oriented phase information for feature extraction as well as a hybrid scheme that combines several information sources: Multi-algorithm, Multi-instance and Multi-modal and that integrates the face, left and right irises of the same subject. The experiments are conducted on a real SDUML-AHMT database and the obtained results are very satisfactory. Résumé (Français ) : La biométrie est la technologie qui mesure les caractéristiques physiologiques et/ou comportementales d‟un individu afin de l‟authentifier. Les systèmes biométriques monomodaux souffrent de multiples limitations telles que le bruit introduit par le capteur dans les données collectées, la non-universalité, le manque d‟individualité ainsi que la sensibilité aux attaques. L'utilisation de la multi-biométrie nous permet de surmonter ces problèmes et ainsi obtenir de meilleures performances en termes de taux de reconnaissance. Dans cette thèse, nous avons proposé deux systèmes multimodaux qui intègrent deux modalités à savoir l‟iris et le visage. Le premier système proposé basé sur la fusion au niveau du score de correspondance, utilise deux algorithmes d‟extraction des caractéristiques, l‟ondelette de Haar et le Phase-Based Gabor Fisher Classifier (PBGFC) pour l‟iris et le visage, respectivement. Les expériences sont menées sur une base de données chimérique (indépendante) par l‟association des images de l'iris et du visage obtenues à partir des deux bases de données CASIA V1et ORL et le taux de reconnaissance obtenu est très encourageant. Pour le deuxième système, nous proposons une nouvelle approche qui fusionne deux méthodes, la transformée de Gabor-wigner et l'information de phase orientée de Gabor pour l'extraction des caractéristiques ainsi qu'un schéma hybride qui combine plusieurs source d‟information : Multi-algorithme, Multi-instance et Multimodale et qui intègre le visage et les iris gauche et droit d'un même sujet. Les expériences sont menées sur la base de données réelles SDUML-AHMT et Les résultats obtenus sont très satisfaisants.