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Analyse d'images par traitement de Fourier optique
/ Ecole Centrale de Paris, Laboratoire de Physique Experimentale (LPE) - ECP
/ 01-05-2009
/ Canal-U - OAI Archive
ORTALO Jérémie, GAUFRÉS Etienne, FOULET Gloria
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Montage expérimental dans lequel est visualisé le spectre d'une image au niveau du plan de Fourier. Deux exemples de traitements d'images sont présentés : le floutage et le démultiplexage.Vidéo issue du projet VideoManip dont l'objectif est la réalisation de courtes séquences filmées, montrant des expériences réelles, qui seraient à la fois trop complexes pour être montées et montrées en amphi, et pas assez riches d'enseignement pour justifier un TP de plusieurs heures. Les sciences de l'ingénieur consistent à utiliser un phénomène physique pour construire un objet répondant à un besoin donné. Cela suppose de la part des scientifiques, des (futurs) ingénieurs et des (futurs) enseignants qui les forme(ro)nt une connaissance assez intime des phénomènes physiques exploitables. Dans le processus d'acquisition de cette connaissance, rien ne remplace la confrontation directe au phénomène étudié au travers de l'expérimentation. La "manip de cours" ou "manip d'amphi" (expérimentation par le professeur pendant le cours magistral) permet de confronter immédiatement les étudiants au phénomène étudié sans avoir à attendre qu'ils aient acquis suffisamment de compétence pour pouvoir manipuler eux-mêmes. Ce genre d'illustration représente un investissement important, tant pour la mise en place de l'expérimentation elle-même que pour celle des dispositifs annexes permettant de la faire visualiser par un grand auditoire. Mot(s) clés libre(s) : démultiplexage, diffraction, floutage, optique de Fourier, traitement d'images, transformée de Fourier
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Combien d’objets dans une image ?
/ INRIA
/ 16-06-2009
/ Canal-U - OAI Archive
LEVY Jean-Jacques
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Dans cet exposé Jean-Jacques Lévy propose de décortiquer quelques algorithmes d'étiquetage des objets dans une image, c'est à dire de segmentation de cette image en régions homogènes, et de regarder en détail la complexité algorithmique d'un tel mécanisme. Cela permet de montrer dans un cas concret, quels formalismes permettent d'analyser les performances d'un algorithme et de vérifier sa validité. On y croise la fonction d’Ackermann dont le rôle est essentiel en informatique théorique.Cet exposé s'est inscrit dans le cadre d'une formation INRIA proposée en juin 2009 et s'adressait aux professeurs des établissements de l'académie de Versailles proposant l'option Informatique et Objets Numériques à leurs classes de seconde pour l'année scolaire 2009-2010. Mot(s) clés libre(s) : algorithmique, classe d'équivalence, fonction d’Ackermann, image numérique, objet, pixel, programmation
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De Fourier à la compression d’images et de vidéos
/ Inria / Interstices
/ 16-04-2019
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Guillemot Christine, Roumy Aline
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Grâce à la transformée de Fourier, de nombreuses évolutions technologiques ont pu voir le jour. Cet outil mathématique essentiel en traitement d'images a rendu possible la compression d'images fixes avec le format JPEG et de vidéos avec le format MPEG ! Mot(s) clés libre(s) : traitement d'images, transformée de Fourier, transformée en cosinus discrète, compression image, réseaux auto-encodeurs, JPEG, MPEG
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Dessine-moi un cerveau
/ Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)
/ 24-11-2005
/ Canal-U - OAI Archive
ZAVAGLIA David, HENRIOT Philippe
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Le cerveau est à la fois notre organe le plus fascinant et le plus mystérieux. Comment les dizaines de milliards de neurones qui le composent arrivent-ils à parfaitement s'organiser et à communiquer entre eux pour contrôler toutes les activités de notre vie, consciente ou inconsciente ? Pour la science, si le siècle passé fut celui de la génétique, le XXIème siècle sera certainement celui du cerveau. En effet, cette fantastique machine cache encore bien des secrets, et surtout l'augmentation de la fréquence des maladies cérébrales (Alzheimer, Parkinson, épilepsie
) nous impose de mieux comprendre le cerveau pour espérer développer de nouvelles thérapies. Et une fois de plus, c'est la physique, discipline millénaire, qui vient en aide aux biologistes et médecins pour les aider à résoudre leurs problèmes. 2005, année mondiale de la physique, est donc le moment idéal pour faire le point sur l'apport de la physique dans le domaine de l'exploration du cerveau. Mot(s) clés libre(s) : cerveau, électro-encéphalographie, imagerie médicale, IRM, magnéto-encéphalographie, neurosciences, prion, résonance magnétique, tomographie
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Distance et temps
/ Observatoire de Paris
/ 02-09-2008
/ Unisciel
Mosser Benoît, Theureau Gilles, Gerbaldi Michèle
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Premier chapitre du cours "Fenêtres sur l'Univers".
Les mesures de distances et de temps donnent accès à un très grand nombre de paramètres fondamentaux en astrophysique.
L'accès au temps est souvent immédiat et complexe à la fois : les phénomènes astrophysiques sont à la base des premières unités temporelles - la rotation de la Terre sur elle-même a servi à définir la seconde - et restent une base pour les unités usuelles du jour et de l'année. Par ailleurs, les distances à considérer dans l'Univers mélangent les notions de temps et d'espace, la lumière mettant un certain... temps à se propager de tout objet à la Terre (1.3 s de la Lune, 8 min pour le Soleil, 4 ans pour l'étoile la plus proche).
Les distances astronomiques se caractérisent non seulement par leurs grandes valeurs, mais aussi par le fait que leur mesure représente toujours, dès que l'on quitte la Terre, une extrapolation. Si la Terre est à un bout de la règle, l'autre bout de la règle reste inaccessiblement lointain. Il a donc fallu inventer des techniques d'extrapolation solides, pour mesurer les distances avec des règles infiniment plus courtes que les distances à mesurer.
Enfin, distance et temps permettent conjointement de définir les multiples référentiels d'étude des questions astronomiques. Mot(s) clés libre(s) : astronomie, temps, distance, mesure, triangulation, échelle des distances
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Géographie et observation par satellite
/ UTLS - la suite
/ 16-07-2001
/ Canal-U - OAI Archive
MERING Catherine
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La géographie s'intéresse aux structures spatiales et aux processus d'origine anthropique et naturelle qui les produisent. La question se pose alors d'observer ces structures de la façon la plus objective et la plus directe possible. Depuis l'avènement de la photographie aérienne et de la télédétection, les géographes ont à leur disposition une source d'information irremplaçable pour observer, analyser et cartographier ces structures sous leur forme la plus directement perceptible et mesurable, c'est à dire les paysages. Les photographies aériennes, qui ont été prises de façon systématique à partir des années 50 leur permettaient déjà d'observer le paysage en laboratoire, d'en délimiter les différentes unités pour produire des croquis interprétatifs et enfin des cartes. Au début des années 70, les images multispectrales, prises de façon systématique sur l'ensemble du globe par le satellite Landsat MSS inauguraient la série de prises de vue périodiques de la surface terrestre sous forme d'images numériques. Les méthodes statistiques et informatiques allégeaient désormais sa tâche en classant automatiquement les points de l'image, l'aidant ainsi à produire plus rapidement et de façon plus objective une carte des paysages de la scène étudiée. L'avancée incontestable que constituait la télédétection satellitaire et l'accès aux images numériques de la Terre, ne remettait pas en cause l'intérêt des photographies aériennes . En effet, le pouvoir de résolution de ces nouvelles images était encore insuffisant puisqu'il ne permettait pas de distinguer les tissus urbains, les lieux d'habitats dispersés, ni les paysages complexes et discontinus comme les steppes et les savanes de la zone intertropicale. Les satellites SPOT et Landsat Thematic Mapper, lancés au milieu des années 80, allaient combler ce fossé: il était désormais possible d'étudier de nombreuses catégories de paysages, quel que soit leur niveau de complexité. Un problème demeurait cependant : les prises de vues effectuées par les capteurs comme ceux de SPOT et Landsat dits "passifs" parce qu'ils ne font qu'enregistrer l'énergie renvoyée par la surface, sont difficilement exploitables en période de forte nébulosité où les paysages sont totalement masqués par les nuages. Mais depuis les années 90, grâce aux images radar des satellites ERS et JERS , l'observation des paysages peut se faire indépendamment des conditions climatiques et météorologiques, ce qui ouvre la voie à l'étude par satellite des zones tropicales et équatoriales où l'atmosphère est rarement limpide ou ceux des zones boréales éclairées la plupart du temps par une lumière rasante. Les géographes, disposent donc aujourd'hui d'une immense banque d'images sur les paysages terrestres. Ces archives, acquises depuis environ un demi-siècle continuent de s'enrichir d'images numériques produites par des capteurs passifs ou actifs, prises sous des angles variés et à des résolutions de plus en plus grandes. A l'aube du troisième millénaire, il ne s'agira plus seulement pour eux de faire un inventaire des paysages en les cartographiant, mais d'analyser et de mesurer leurs transformations : En effet, ces transformations qu'elles soient très rapides quand elles sont dues à des catastrophes naturelles, comme les séismes, les éruptions volcaniques, les cyclones ou les inondations ou plus lentes lorsqu'elles sont liées à l'évolution des sociétés telles la déforestation, la déprise agricole ou la croissance urbaine sont désormais directement observables par télédétection. Mot(s) clés libre(s) : photographie aérienne, photographies spatiales, satellites artificiels en télédétection, SPOT (satellites de télédétection), télédétection, terre (images de télédétection), traitement d'images (techniques numériques)
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Images de sciences : décryptage
/ Hervé COLOMBANI, Cité des Sciences et de l'Industrie, C.N.R.S Images
/ 01-01-2005
/ Canal-U - OAI Archive
GUYON Etienne, COLOMBANI Hervé
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La Cité des sciences et le CNRS Images ont édité un DVD qui contient 21 séquences de 1 min 30 s, chaque séquence présentant une image scientifique, fixe ou animée en la décryptant : conditions d'obtention, sens de l'image, intérêt pour le chercheur. On présente ici une sélection de 5 ces séquences. Chambre à bulles, particules élémentaires : ce film aborde plusieurs techniques de détection et de visualisation des particules élémentaires. D'abord dans les chambres à bulles, puis, plus récemment, dans les chambres à fils. Il explique comment les physiciens interprètent ces images. Appareil photographique, caméra, mouvements de l'airCette image, réalisée par Etienne-Jules Marey est le témoin du travail approfondi qu'il a mené sur les mouvements de l'air et la photographie. Les machines qu'il a construites à cet effet ont été reconstituées à l'occasion d'une exposition à Paris, au musée d'Orsay en 2005. L'étude des mouvements des fluides se poursuit toujours dans les laboratoires à l'aide de la photographie et du film. Microscope optique, premier caryotype Aujourd'hui, cette image est connue, elle représente un caryotype humain. C'est en 1955 que pour la première fois, on a pu voir distinctement l'ensemble des 46 chromosomes d'un individu. Cette image est maintenant devenue courante dans le cadre des diagnostics prénataux, mais on peut se demander pourquoi et comment elle a été réalisée lors de sa découverte. Coronographe, soleil MasquéPour mieux voir ce qui se passe à la surface du soleil, le meilleur moyen est d'en cacher le centre ! C'est le rôle du coronographe. Les coronographes C2 et C3 LASCO du satellite SOHO nous permettent d'étudier ces éruptions solaires. Ce film explique comment ces images ont été obtenues et comment les interpréter. IRM structurelle, le cerveau Cette image obtenue par Résonance magnétique est une image du cerveau humain. Cette technique permet de voir les structures du cerveau en volume. Ce film est un décryptage rapide de cette image. Comment l'obtient-on, et que peut-elle nous apprendre ?GénériqueRéalisateur : COLOMBANI Hervé. Conseiller scientifique : GUYON Etienne. Production : Cité des sciences et de l'industrie/CNRS Images. Diffuseur : CNRS Images, http://videotheque.cnrs.fr/ Mot(s) clés libre(s) : chambre à bulles, chambre à fils, coronographie, détecteur de particules, imagerie, IRM, microscope optique, mouvements de l'air, photographie
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Instruments de la physique au service de la biologie et de la médecine
/ Olivier BLOND, C.N.R.S Images
/ 01-01-2001
/ Canal-U - OAI Archive
BLOND Olivier
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Sept chercheurs présentent des applications récentes en médecine et biologie de techniques mises au point au départ dans le domaine de la physique. Sigrid Avrillier (Laboratoire de physique des lasers, Villetaneuse) décrit un capteur laser qui permet de mesurer les propriétés d'oxygénation des tissus. Le principe de l'appareil repose sur l'analyse de la réflexion d'un rayon laser par un tissu biologique : lorsque le laser entre en contact avec la peau, on observe une tache de couleur due à la réémission de lumière par le tissu. Philippe Lanièce (Institut de physique nucléaire, Orsay) présente le système de tomographie gamma haute résolution TOHR. TOHR est utilisé pour obtenir une image du cerveau d'un petit animal (ici un rat). Le marqueur radioactif utilisé est le technétium. Pascal Laugier (Laboratoire d'imagerie paramétrique, Faculté de médecine de Paris) étudie l'utilisation des ultrasons en imagerie médicale. Un test basé sur l'analyse d'une image du calcanéum, un os du talon, a été mis au point pour mesurer l'évolution de l'ostéoporose. Bernard Renault (Laboratoire Neurosciences cognitives et imagerie cérébrale, hôpital de la Pitié Salpétrière de Paris) utilise la magnéto-encéphalographie et l'électro-encéphalographie pour localiser les zones d'activité du cerveau et les relier aux gestes du patient. Les zones activées sont visualisées par des gradients de couleur sur les images de la tête. L'intérêt de la magnéto-encéphalographie est sa résolution temporelle exceptionnelle (de l'ordre du millième de seconde). Mathias Fink (Laboratoire Ondes et acoustique, Ecole supérieure de physique et de chimie industrielle de Paris) est un spécialiste de la propagation des ultrasons. Il présente d'abord un détecteur d'ultrasons à très haute fréquence qui permet de visualiser les ondes de cisaillement dans les tissus et de différencier ceux-ci en fonction de leur dureté (détection de nodules plus durs que les tissus mous qui les entourent). Est ensuite décrite une technique de correction du front d'onde qui permet d'éliminer les effets de distorsion engendrés par les os du crâne dans l'échographie cérébrale. Jacques Bittoun (Unité de recherche en résonance magnétique médicale, hôpital du Kremlin Bicêtre) utilise l'IRM pour étudier les fonctions cardiaques et pulmonaires. L'air qui remplit les poumons étant insensible à la RMN, il faut utiliser de l'hélium hyperpolarisé, inoffensif pour l'être humain. L'IRM cardiaque permet de visualiser la vitesse et l'accélération du sang dans l'aorte. Didier Chatenay (Laboratoire de dynamique des fluides complexes, Strasbourg) s'intéresse à la structure de l'ARN. Une "pince optique" (laser) permet de manipuler une molécule d'ARN pour mesurer à l'aide de la microscopie par ondes évanescentes le repliement lors de la transcription. Le repliement est également étudié par simulation numérique.GénériqueAuteur, réalisateur : Olivier Blond Producteur : CNRS Audiovisuel Diffusion : CNRS Diffusion Copyright CNRS 2001 Mot(s) clés libre(s) : ondes
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L'échelle des distances
/ Observatoire de Paris
/ 02-09-2008
/ Unisciel
Mosser Benoît, Theureau Gilles, Gerbaldi Michèle
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sous-chapitre du cours "Fenêtres sur l'Univers"
En astronomie on n'a en général accès qu'à la position apparente d'un objet sur le ciel, décrite par deux angles sur la sphère céleste, et il est très difficile d'obtenir des informations sur la troisième dimension, le long de la ligne de visée.
Au-delà du Système Solaire, les seules mesures de distance de nature géométriques sont les mesures de parallaxes annuelles des étoiles, mais on ne peut les mesurer que pour les étoiles les plus proches du soleil (quelques centaines de milliers d'étoiles, quand même, depuis la mission du satellite astrométrique européen Hipparcos). On utilise donc des méthodes indirectes, appelées indicateurs de distance.
Ces méthodes font en général appel à des distances photométriques : de la comparaison de l'éclat apparent - observé - et de la luminosité intrinsèque de l'objet - induite par une information indépendante - découle la détermination de la distance d .
La construction de l'échelle des distances extragalactiques est fragile. Elle repose sur une succession d'étapes, chacune étant calibrée sur la précédente Mot(s) clés libre(s) : astronomie, distance, parallaxe, échelle des distances
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L'imagerie satellitaire : une aide à l'enseignement de l'informatique
/ INRIA
/ 16-06-2009
/ Canal-U - OAI Archive
MAITRE Henri
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Dans cet exposé, Henri Maitre montre comment et de quelle façon concrète les images satellitaires de Google peuvent devenir des objets numériques à forte plus-value pédagogique et comment les utiliser pour des séquences pédagogiques. La notion d'image (pixelique) et de carte (symbolique) font l'objet d'une étude comparative et les grandes méthodes de traitement d'images permettant d'extraire des informations symboliques des images aériennes sont décrites, y compris au niveau des aspects multi-échelle. L'impact industriel des ces méthodes est rendu explicite.Cet exposé s'est inscrit dans le cadre d'une formation INRIA proposée en juin 2009 et s'adressait aux professeurs des établissements de l'académie de Versailles proposant l'option Informatique et Objets Numériques à leurs classes de seconde pour l'année scolaire 2009-2010. Mot(s) clés libre(s) : algorithme, codage, compression d'images, détection de contours, échelle, image numérique, image satellite, imagerie, invariance, représentation matricielle, représentation vectorielle, télédétection, traitement d'images
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