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Traitement optique de l'information et reconnaissance des formes par voie optique
Jean-Louis TRIBILLON

45,73   
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1998
288 pages
format 16 x 23 cm

nombreuses illustrations
impression intérieure noire et quadrichromie
couverture quadrichromie
broché
réf. LST018
I.S.B.N.: 2-87717-056-X

 

Avant-propos Préfaces  Table Présentation L'auteur

Table des matières

Avant-propos de l'auteur
En ce jeudi après-midi 11 septembre 1997, Pierre Baraduc, à qui j’ai demandé de bien vouloir écrire le chapitre 10, m’offre un livre. Heureusement qu’il ne l’a pas fait il y a quelques mois car je n’aurais pas osé me lancer dans l’écriture de celui-ci. En effet son cadeau est " Optique " qui est la traduction intégrale par Jean-Paul Marat en 1787 de l’original de Isaac Newton à qui moi-même ne consacre que trois lignes dans le chapitre 2. À Madame Gibon, patiente réalisatrice de la maquette de cet ouvrage, il offre aussi un livre. Il y a des jours où le bonheur est dans un bureau. Merci.
N’étant pas Newton, je n’ai pas écrit un livre d’optique.
Je n’ai pas non plus écrit un livre sur le calcul optique, donc le lecteur ne trouvera pas le calcul systolique et autres modulateurs acousto-optiques...
Ce n’est pas non plus un livre sur le traitement du signal, n’est donc pas évoquée, par exemple, l’analyse spectrale large bande.
Pas non plus un livre sur les mémoires optiques et/ou holographiques, ne sont donc pas présentés les disques optiques, le hole burning, les techniques à deux photons, les puits quantiques, le stockage haute densité à partir des principes de l’optique de proximité...
Que le lecteur ne cherche pas non plus dans ce livre les lasers femtosecondes et le spatio-temporel, l’optique non linéaire, les solitons...
Peut-être un peu les photons. Mais dans la dualité de la lumière, corpusculaire et ondulatoire, c’est un livre qui s’intéresse essentiellement à la mise en œuvre de son aspect ondulatoire.
C’est un livre qui parle du traitement optique de l’information et de la reconnaissance des formes par voie optique.
C’est un livre qui veut s’adresser à tout lecteur même non spécialiste de l’optique et des domaines particuliers qui en sont la matière première.
Expliquer les mots, en définir leur contour et leur contenu, c’est donc la première chose qu’il m’a paru nécessaire de faire.
Essayer d’évaluer aujourd’hui ce qu’ils représentent dès lors qu’ils sont habilement associés entre eux a été mon deuxième objectif.
Projeter tout cela à une dizaine d’années pour comparer, mettre en perspective leur réalité par rapport aux technologies électroniques numériques, est un exercice difficile (parce que stratégiques pour leurs maîtres-d’œuvre), risqué, que j’ai accepté par nécessité. En effet, dans l’époque actuelle, les contraintes budgétaires imposent des choix drastiques, douloureux même, surtout pour les décideurs, sachant eux-mêmes que leur choix imposera à chacun d’entre nous un peu de notre avenir.
J’ai voulu apporter, modestement, mais concrètement, c’est-à-dire de façon pérenne par l’écriture, ma contribution à partir de mon expérience, exercer ma sagacité et même introduire un peu de parti pris, pour éclairer cette activité génériquement appelée " traitement de l’information ". Et, il apparaît clairement que l’information se présente de plus en plus sous forme d’image. Le multimédia, par exemple, déjà là, mais aussi l’imagerie médicale, satellitaire, endoscopique, industrielle... Et puis, au pire, si mes prises de position amènent des contradictions, cela aura au moins le mérite de nourrir la réflexion.
Quels efforts de recherche cela représente-t-il, dans le monde ? On sait bien que si " une masse critique " n’est pas atteinte il ne se passera applicativement rien, donc il n’y aura pas d’activités créées et évidemment pas d’emplois. J’ai essayé, chapitre 8, d’en faire une macrophotographie.
Enfin, se poser la question de la biologie de la vision est pour moi incontournable " malgré Apollinaire ".
C’est ainsi que j’ai voulu construire ce livre. Les chapitres se déroulent, se suivent, mais en étant indissociables les uns de autres. C’est donc d’une globalité dont il est question.
C’est aussi un livre de souvenirs. Je crois que c’est Paul Valéry, qui, à la question : " à quoi ça sert les souvenirs ? " répondait : " à faire des phrases ".
Je souhaite bonne lecture, à chacun, des phrases qui suivent.

Jean-Louis Tribillon

          INTRODUCTION
1. AVANT-PROPOS
2. L’OPTIQUE
3. LES TECHNOLOGIES OPTIQUES
4.  LE TRAITEMENT DE L’INFORMATION
4.1 - Les technologies de l’information
4.2 - Quelques réflexions sur le traitement de l’information et plus particulièrement sur le traitement des images
4.3 - L’informatique : un aperçu sur l’état de l’art aujourd’hui
4.4 - L’Electronique, l’optoélectronique : les tendances actuelles
5. LE TRAITEMENT OPTIQUE DE L’INFORMATION
5.1 - Historique
5.2 - Quelques exemples
6. LA RECONNAISSANCE DES FORMES PAR VOIE OPTIQUE
6.1 - De 1964 à aujourd’hui, des architectures VanderLugt aux corrélateurs multicanaux et aux corrélateurs joints
6.2 - Les points durs
6.3 - Les solutions aujourd’hui
7. LES POINTS CRITIQUES DU CORRELATEUR OPTIQUE -... COMMENTAIRES ET SUGGESTIONS
7.1 - Les concepts « Corrélateur Optique »
7.2 - Les technologies
7.3 - Conclusion
8. LA SITUATION INTERNATIONALE
8.1 - USA
8.2 - CEI
8.3 - Europe
8.4 - Divers
9. OPTIQUE VS ELECTRONIQUE : DES CHIFFRES, DES EXEMPLES
9.1 - Les questions critiques
9.2 - Electronique/Optique.
9.3 - Quelques ordres de grandeur des processeurs électroniques
9.4 - Quelques processeurs optiques
9.5 - Comparaison optique-électronique pour la corrélation
9.6 - Exemples de corrélateurs optiques
9.7 - Conclusion
10. BIOLOGIE DE LA VISION
10.1 - Introduction
10.2 - Structure du système visuel
10.3 - La rétine
10.4 - Le thalamus et le cortex visuel primaire
10.5 - Etapes ultérieures du traitement visuel
10.6 - Neuropsychologie de la vision
CONCLUSION
ANNEXES
ANNEXE 1 : Traitement en incohérent
ANNEXE 2 : Les réseaux neuronaux
ANNEXE 3 : Les matériaux d’enregistrement
ANNEXE 4 : Le concept rétinien
ANNEXE 5 : Les hologrammes générés par ordinateur
ANNEXE 6 : D’autres Transformées
ANNEXE 7 : Quelques exemples de modulateurs spatiaux de lumière

Préfaces
Prof. Henri H. ARSENAULT, Université Laval, Québec, Centre d'optique, photonique, lasers, Département de Physique
Le traitement optique de l'information par voie optique, bien qu'ayant suscité un intérêt considérable depuis plus de 40 ans, n'a pu réaliser son potentiel jusqu'à ce jour, principalement à cause de l'absence de certains composants et de certains matériaux. La capacité des systèmes optiques de traiter les données de façon parallèle devrait permettre de réduire considérablement les temps requis pour des traitements de données massives comme on en trouve dans le traitement des images.
Le développement récent des modulateurs optiques ainsi que de nouveaux matériaux optiques laisse entrevoir la possibilité de réaliser dans des systèmes pratiques plusieurs des systèmes optiques prometteurs qui ont été proposés au cours des années, ainsi que des architectures modernes comme les réseaux neuroniques optiques.
L'auteur de ce livre, un ouvrier de la première heure dans le domaine du traitement optique de l'information traite dans ce livre de plusieurs aspects pratiques du traitement optique de l'information, surtout en ce qui a trait à la reconnaissance des formes.

J.-P. HUIGNARD, Chef du Laboratoire Optique et Traitement du Signal, THOMSON-CSF, Laboratoire Central de Recherches
 Traiter en parallèle de l'information disponible dans une image par des faisceaux lasers est une des propriétés remarquables de l'optique cohérente. Ces principes de base de l'optique de base de l'optique de Fourier ont été démontrés avec succès dès l'apparition des lasers en particulier pour le traitement d'images radars. Cependant il faudra attendre les années 90 pour- disposer des composants clés qui permettent de traiter efficacement l'information dans une architecture de processeur optoélectronique. On peut. démontrer aujourd'hui des capacités de calcul supérieures à celles des processeurs numériques spécialisés en particulier pour les opérations complexes de reconnaissance des formes par corrélation. Pour aborder ce sujet J.-L. Tribillon possède toutes les compétences : il a été lui-même l'auteur de recherches de base et il est personnellement à ]'origine, de plusieurs avancées originales dans, ]es corrélateurs optiques multicanaux. Après un rappel des principes physiques de base. mis en œuvre pour le traitement optique de l'information, J.-L. Tribillon traite de façon détaillée des architectures adaptées à la reconnaissance de forme par double transformée de Fourier. Une partie importante de son exposé est consacrée à la présentation de la technologie des composants indispensables à l'architecture à savoir, le modulateur spatial de lumière, le milieu non linéaire et le photodétecteur. À juste titre, J.-L. Tribillon souligne l'importance des études