Les techniques de super-résolution SR appliquées en imagerie astronomique et nucléaire

Abstract

Les techniques de super-résolution (Srinivasan & Rao) sont bien connues pour leur caractère à augmenter la résolution des images au-dessous de la barrière de la taille du pixel physique. Dans ce travail, nous avons réalisé une étude comparative entre les techniques d’estimation de mouvement entre les images à basse résolution (LR) d’intérêt pour la super résolution et entre les méthodes de super-résolution elles-mêmes. Suite à cette étude, nous nous sommes parvenus à développer et à proposer une méthode basée sur l’amélioration de la qualité d’images LR par des techniques d’apprentissage suivi par l’application de la méthode POCS pour générer des images de haute résolution (HR). Dans le cadre de cette thèse, il a été question de simuler les résultats de l’application de quelques techniques SR ainsi que notre méthode sur une numérique standard ISO12233, une image neutronique modélisée par le code MCNP, et une image astronomique HR et ce, avant d’appliquer notre méthode sur une image neutronique expérimentale. Finalement, un autre travail expérimental a été réalisé visant l’adaptation de la technique POCS pour améliorer la résolution d’images obtenues par tomographie à rayons X. Les travaux expérimentaux et de simulation réalisés dans le cadre de cette thèse nous ont permis de conclure sur la pertinence des méthodes SR proposées et utilisées. Super-resolution (Srinivasan & Rao) techniques are well known for their character in increasing the resolution of images below the pixel size physical barrier. In this work, we have realised a comparative study between the different techniques of movement estimation between low resolution images (LR) used in SR and between super-resolution techniques. Thus, we have proposed a method based on improving the quality of each LR image by learning techniques followed by the application POCS method to obtain HR images. In the framework of this thesis, it was question to simulate the result of the application the SR techniques as well as our proposed one on an ISO12233 digital image, a neutron image modelled by the MCNP code, and an astronomical HR image before applying our method on an experimental neutron image. Another experimental work was also achieved aiming the adaptation to the POCS technique to improve the resolution of X-ray tomography images. Finally, the experimental and simulation works have allowed us to conclude on the pertinence of the proposed and used methods. التقنيات فائقة الدقة معروفة بخاصية رفع دقة الصور فوق حدود أبعاد البيكسل . في هذا العمل، قمنا بإجراء دراسة مقارنة بين تقنيات تقدير الحركة المختلفة بين الصور الضعيفة (LR) وتقنيات فائقة الدقة. اقترحنا طريقة تقوم بتحسين جودة كل صورة ضعيفة بواسطة طرق التعلم قبل استخدامها بواسطة تقنية POCS . قبل تطبيق طريقتنا المقترحة على صورة نيوترونية تجريبية، قمنا بإجراء محاكاة رقمية. تستخدم هذه المحاكاة تقنيات فائقة الدقة المختلفة وطريقتنا المقترحة على صورة 12233ISO الرقمية وصورة نيوترونيه تم نمذجتها بواسطة برنامج MCNP وصورة فلكية عالية الجودة. كما اقترحنا تكييفا لتقنية POCS لرفع درجة دقة صورة مقطعية بالأشعة السينية، مما أدى بنا إلى استنتاج أن الطرق المقترحة تعطي نتائج مرضية مقارنة بالطرق الأخرى.