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Sur quelques applications du codage parcimonieux et sa mise en oeuvre

Coppa, Bertrand 08 March 2013 (has links) (PDF)
Le codage parcimonieux permet la reconstruction d'un signal à partir de quelques projections linéaires de celui-ci, sous l'hypothèse que le signal se décompose de manière parcimonieuse, c'est-à-dire avec peu de coefficients, sur un dictionnaire connu. Le codage est simple, et la complexité est déportée sur la reconstruction. Après une explication détaillée du fonctionnement du codage parcimonieux, une présentation de quelques résultats théoriques et quelques simulations pour cerner les performances envisageables, nous nous intéressons à trois problèmes : d'abord, l'étude de conception d'un système permettant le codage d'un signal par une matrice binaire, et des avantages apportés par une telle implémentation. Ensuite, nous nous intéressons à la détermination du dictionnaire de représentation parcimonieuse du signal par des méthodes d'apprentissage. Enfin, nous discutons la possibilité d'effectuer des opérations comme la classification sur le signal sans le reconstruire.
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Sur quelques applications du codage parcimonieux et sa mise en oeuvre / On compressed sampling applications and its implementation

Coppa, Bertrand 08 March 2013 (has links)
Le codage parcimonieux permet la reconstruction d'un signal à partir de quelques projections linéaires de celui-ci, sous l'hypothèse que le signal se décompose de manière parcimonieuse, c'est-à-dire avec peu de coefficients, sur un dictionnaire connu. Le codage est simple, et la complexité est déportée sur la reconstruction. Après une explication détaillée du fonctionnement du codage parcimonieux, une présentation de quelques résultats théoriques et quelques simulations pour cerner les performances envisageables, nous nous intéressons à trois problèmes : d'abord, l'étude de conception d'un système permettant le codage d'un signal par une matrice binaire, et des avantages apportés par une telle implémentation. Ensuite, nous nous intéressons à la détermination du dictionnaire de représentation parcimonieuse du signal par des méthodes d'apprentissage. Enfin, nous discutons la possibilité d'effectuer des opérations comme la classification sur le signal sans le reconstruire. / Compressed sensing allows to reconstruct a signal from a few linear projections, under the assumption that the signal can be sparsely represented, that is, with only a few coefficients, on a known dictionary. Coding is very simple and all the complexity is gathered on the reconstruction. After more detailed explanations of the principle of compressed sensing, some theoretic resultats from literature and a few simulations allowing to get an idea of expected performances, we focusson three problems: First, the study for the building of a system using compressed sensing with a binary matrix and the obtained benefits. Then, we have a look at the building of a dictionary for sparse representations of the signal. And lastly, we discuss the possibility of processing signal without reconstruction, with an example in classification.
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Identifiabilité des signaux parcimonieux structurés et solutions algorithmiques associées : application à la reconstruction tomographique à faible nombre de vues / Identifability of s-sparse structured signals and associated algorithms : application at limited view angle tomography

Nicodeme, Marc 23 November 2016 (has links)
Cette thèse étudie différents problèmes de minimisations avec des fonctions de régularisations qui promeuvent la parcimonie. Plus précisément, on souhaite reconstruire une image, que l'on suppose parcimonieuse et qui a subit une transformation après un opérateur linéaire, à l'aide de problèmes de minimisations. Dans ce manuscrit, on s'intéressera plus particulièrement à la minimisation l1 synthèse, analyse et bloc qui sont très utilisées pour reconstruction une image que l'on sait parcimonieuse. Ces minimisations produisent en pratique des résultats convaincants qui n'ont été compris théoriquement que récemment. Les différents travaux sur le sujet mettent en évidence le rôle d'un vecteur particulier appelé certificat dual. L'existence d'un certificat dual permet à la fois d'assurer la reconstruction exacte d'une image dans le cas où il n'y a pas de perturbations et d'estimer l'erreur de la reconstruction en présence de perturbations. Dans nos travaux, nous allons introduire l'existence d'un certifical dual optimal pour la minimisation l1 synthèse qui minimisent l'erreur de reconstruction. Ces résultats ayant une forte interprétation géométrique, nous avons développé un critère identifiabilité, c'est à dire que ce critère assure que l'image recherchée est l'unique solution du problème de minimisation. Ce critère permet d'étendre nos travaux à la minimisation l1 analyse, l1 bloc et à d'autres cas. / This thesis studies different minimization problems with sparses based regularization. More precisely, we want to reconstruct a sparses image, which undergone a linear transformation, with minimization problems. In this manuscript, we will be focused on l1 synthesis, analysis and block minimization which are widely used in sparse approximations. These problems offer competitive results which are theorietical understood only recntly. Different studies on the subject emphasized the contribution of a particular vector called dual certificate. The existence of this dual certificate allows simultaneously to guarantee the exact recovey of an image in noiseless case and to estimate the noise robustness in noisy case. In this work, we introduce eth existence of an optimal dual certificate for the l1 synthesis minimization which minimizes the reconstruction error. As those results have a strong geometrical interpretation, we develop an identifiability criterion which ensures the uniqueness of a solution. This criterion generalizes the work on l1 synthesis minimization tothe analysis case, block case and others.
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Traitement des signaux parcimonieux et applications

AZIZ SBAI, Si Mohamed 20 November 2012 (has links) (PDF)
Quel que soit le domaine d'application, il est nécessaire de tirer profit de toute l'information a priori dans le but d'optimiser les résultats ou parfois même de manière à rendre un problème soluble. Dans ce contexte, la notion de parcimonie a émergé comme un a priori fondamental ces dernières années. On dit qu'un signal est parcimonieux dans une base s'il peut être décrit par un faible nombre de coefficients non nuls dans cette base. L'objet de cette thèse est l'étude de nouveaux apports de l'hypothèse de parcimonie au traitement du signal. Deux domaines d'applications sont considérés. Outre l'utilisation de la parcimonie, ces deux domaines ont en commun la résolution de problèmes inverses sous-déterminés. Le premier concerne la séparation de sources. Dans ce domaine, la parcimonie a conduit au développement de différentes méthodes de séparation de sources. Les performances de ces méthodes sont sensibles au choix de certains paramètres, habituellement choisis de manière empirique. Dans cette thèse, on propose un formalisme statistique qui permet de réduire le nombre de ces paramètres, tout en préservant la qualité de la séparation. Le second domaine d'application étudié est l'acquisition compressée des signaux à alphabet fini. Une telle acquisition compressée permet de réduire la dimension des signaux à alphabet fini, tout en gardant l'information nécessaire à leur reconstruction. Une formalisation du problème permet de le relier à celui de la reconstruction des signaux parcimonieux à partir de mesures incomplètes. Cette thèse est donc une exploration de nouvelles problématiques où l'intégration de la parcimonie conduit à de bonnes performances.

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