Localisation et identification des cibles par corrélation optique : Application à la segmentation de l’iris

Abstract

Les travaux présentés dans ce mémoire s'inscrivent dans le contexte de la reconnaissance d'images par corrélation optique. Ils concernent particulièrement les problèmes de conception des filtres de corrélation et leur utilisation dans les corrélateurs optiques. Le premier volet de cette thèse aborde la réalisation de la corrélation optique avec les filtres de corrélation numériques à amplitude complexe. Nous proposons une méthode basée sur l'équivalence entre la corrélation avec un filtre à amplitude complexe et l'interférence entre deux produits de corrélation réalisés avec deux filtres de phase. Nous présentons, d'une part, un système optique qui permet la restitution de la réponse impulsionnelle de l'objet à partir des deux hologrammes de phase par la technique d'interférométrie. D'autre part, nous introduisons une architecture modifiée du corrélateur convergent fonctionnant avec deux filtres de phase dans le plan de Fourier permettant de réaliser la corrélation optique. Les résultats des simulations numériques montrent que la méthode de codage sur deux hologrammes est moins sensible aux effets de la quantification que la méthode classique de codage sur un hologramme. Le second volet concerne la conception de filtres composites pour la reconnaissance multiclasses par corrélation optique. Nous introduisons un nouveau filtre optique que nous avons nommé filtre composite indexé ICF. Le filtre ICF génère pour chaque objet de sa base d'apprentissage, deux pics dans le plan de corrélation qui encodent la position et l'identité de l'objet détecté. L'identification d'un objet par les ICFs nécessite une seule opération de corrélation, alors que les filtres composites usuels et les autres filtres multiclasses requièrent plusieurs opérations de corrélation. Les résultats de tests de simulation obtenus dans le cas de caractères alphabétiques montrent de bonnes performances de la méthode proposée. Comme application des filtres ICF, nous proposons une nouvelle méthode de segmentation de l'iris du reste de l'image de l'œil par la détection des frontières circulaires de l'iris en utilisant la corrélation optique avec des filtres ICF. Les résultats obtenus dans la base de données CASIA version 1, montrent que la méthode proposée est très encourageante. En termes de complexité, la comparaison avec des travaux ultérieurs utilisant les filtres de corrélation montre que notre méthode est plus optimale.