A new conflict-redistributing combination rule – Applications to sonar imagery and radar target classification

These last years, there were many studies on the problem of conflict coming from information fusion, especially in evidence theory. We can summarize the solutions for managing the conflict in three different approaches: first, you can try to suppress or reduce the conflict before the combination step; secondly, you can manage the conflict in order to give no influenence to the conflict in the combination step, and then take into account the conflict in the decision step; thirdly, you can take into account the conflict in the combination step. The first approach is certainly the better, but not always feasible. It is difficult to say which approach is the best between second and third. However, the most important is the produced results in applications. We propose here a new combination rule that distributes the conflict proportionally on the elements giving this conflict. We compare these different combination rules on real data in Sonar imagery and Radar target classification.Le problème du conflit, intrinsèque à la fusion d'informations, a poussé à de nombreuses réflexions ces dernières années, en particulier dans le cadre de la théorie des fonctions de croyance. Nous pouvons résumer les solutions apportées par trois façons de considérer le problème : premièrement, nous pouvons chercher à réduire voire supprimer le conflit avant la combinaison d'informations, deuxièmement nous pouvons gérer le conflit de façon à ce qu'il n'intervienne pas lors de la combinaison et ne le considérer que lors de la prise de décision, et troisièmement nous pouvons prendre le conflit en compte lors de l'étape de combinaison. Si la première solution paraît la meilleure elle n'est pas toujours réalisable ou suffisante. Il peut être difficile de chercher à départager philosophiquement les deux dernières stratégies. Du point de vue applicatif, seule la décision compte ; c'est donc dans cette optique que nous comparons ces approches. Nous proposons ici une nouvelle règle qui a pour principe de répartir le conflit proportionnellement sur les éléments produisant ce conflit. Nous comparons les différentes règles à partir de données réelles en imagerie Sonar et en classification de cibles Radar

Classification d’images hyperspectrales pour la caractérisation du milieu urbain par une approche multirésolution

Projecte final de carrera fet en col.laboració amb Ecole Nationale Supérieure d'Electronique et de Radioélectricité de Grenoble i Télécom - ENSIMAGThe classification of optical urban remote‐sensing images is addressed. Support Vector Machines (SVM) are proposed to classify hyperspectral images. An introduction to SVM is given in this report in order to help understand how they classify data according to the spectral information. Some kernel functions which are used to improve classification accuracy are presented as well. Then the use of spatial information through multiresolution decomposition is detailed. The objective of this report is to propose a methodology including the spatial information in the classification process and trying to evaluate and improve the accuracy of this classification. Spatial information is extracted from a wavelet analysis of the image. Finally experimental results are presented for each classification method: spectral, spatial and combining both spatial and spectral, and kernel parameters are selected in order to optimize the classification. After including the spatial information, classification accuracy has been improved

RECONNAISSANCE DE FORMES APPLIQUEE A L’ECRITURE ARABEMANUSCRITE PAR DES MULTICLASSIFIEURS

Le présent travail porte sur une étude concernant le domaine de reconnaissance de formes appliqué sur l’écriture arabe manuscrite par des multiclassifieurs, D’abords il s’agit de faire une étude générale sur la reconnaissance de formes, puis de faire une étude bibliographique sur les systèmes existants et les différentes recherches effectuées sur ce domaine, ensuite de faire une étude sur les caractéristiques morphologiques et structurelles de l’écriture Arabe, puis étudier les systèmes de classification couramment utilisés, ainsi que des concepts de bases des combinaisons parallèles des classifieurs. Pour enfin proposer un système multiclassifieur de reconnaissance de mots arabes dans un lexique défini

Représentation et reconnaissance des signaux acoustiques sous-marins

This thesis aims to identify and develop new representation methods of the underwater acoustic signals. Ourgoal is to interpret, recognize and automatically identify underwater signals from sonar system. The idea hereis not to replace the machine petty officer, whose experience and hearing finesse make it indispensable for thisposition, but to automate certain processing information to relieve the analyst and offer support to the decision.In this thesis, we are inspired by what is best in this area: the human. On board a submarine, they are experts inthe analysis of sounds that are entrusted to the listening task signals to identify suspicious sounds. Whatinterests us is the ability of the human to determine the class of a sound signal on the basis of his hearing.Indeed, the human ear has the power to differentiate two distinct sounds through psychoacoustic perceptualcriteria such as tone, pitch, intensity. The operator is also helped by representations of the sound signal in thetime-frequency plane coming displayed on the workstation. So we designed a representation that approximatesthe physiology of the human ear, i.e how humans hear and perceive frequencies. To construct thisrepresentation space, we will use an algorithm that we called the Hearingogram and a denoised version theDenoised Hearingoram. All these representations will input an automatic identification system, which wasdesigned during this thesis and is based on the use of SVM.Cette thèse a pour but de définir et concevoir de nouvelles techniques de représentation des signauxacoustiques sous-marins. Notre objectif est d’interpréter, reconnaître et identifier de façon automatique lessignaux sous-marins émanant du système sonar. L’idée ici n’est pas de substituer la machine à l’officiermarinier, dont l’expérience et la finesse d’ouïe le rendent indispensable à ce poste, mais d’automatiser certainstraitements de l’information pour soulager l’analyste et lui offrir une aide à la décision.Dans cette thèse, nous nous inspirons de ce qui se fait de mieux dans ce domaine : l’humain. A bord d’un sousmarin,ce sont des experts de l’analyse des sons à qui l’on confie la tâche d'écoute des signaux afin de repérerles sons suspects. Ce qui nous intéresse, c’est cette capacité de l’humain à déterminer la classe d’un signalsonore sur la base de son acuité auditive. En effet, l’oreille humaine a le pouvoir de différencier deux sonsdistincts à travers des critères perceptuels psycho-acoustiques tels que le timbre, la hauteur, l’intensité.L’opérateur est également aidé par des représentations du signal sonore dans le plan temps-fréquence quiviennent s’afficher sur son poste de travail. Ainsi nous avons conçu une représentation qui se rapproche de laphysiologie de l’oreille humaine, autrement dit de la façon dont l’homme entend et perçoit les fréquences. Pourconstruire cet espace de représentation, nous utiliserons un algorithme que nous avons appelé l’Hearingogramet sa version débruitée le Denoised Hearingoram. Toutes ces représentations seront en entrée d’un systèmed’identification automatique, qui a été conçu durant cette thèse et qui est basé sur l’utilisation des SVM

Architecture logique d'un système multi agents de suivi multi caméra distribué : exploitation du modèle de croyance transférable

This thesis presents the joint use of the theory of evidence and multiple hypothesis tracking for modeling and managing a system for monitoring multiple cameras in a motorway. The tracking is based on the re-identification of objects (vehicles) on the basis of visuals and times informations. A realization of these concepts results in the design and implementation of a software architecture for multiple agents management of multiple camera tracking system. After presenting the state of the art on the frameworks of uncertainty management and that on information fusion for the matching, and the multi-agent systems, our contribution in this work is on two or three levels. The first was an adaptation of the decision phase of the transferable belief model to incorporate the use of multi-hypotheses tracking as a tool of ambiguity survey in case of indecision in matching situation. The second contribution was a proposition of agent-based software architecture for management of a multiple cameras tracking system. We have proposed the global system modeling as well as agents and their interactions modeling using a personal analysis method but nevertheless inspired by modelisation languages and tolls such as Agent UML, MaSE and others, because there is not yet a standard and normalized tool on the subject. Our third contribution was to begin an implementation of our agent-based software architecture using JADE (Java Agent Development Framework). Some experiment and discussions are presented at the end to lead to our conclusions and perspectives.Cette thèse présente l'utilisation conjointe de la théorie de l'évidente et du suivi multi-hypothèses pour la modélisation et la gestion d'un système de suivi multi-caméras dans un environnement autoroutier. Le suivi est basé sur la ré-identification des objets (véhicules) sur la base d'information visio-temporelles. Une concrétisation de ces concepts se traduit par la conception et la mise en oeuvre d'une architecture logicielle multi-agents de gestion du suivi multi-caméras. Après une présentation de l'état de l'art sur les cadres de gestion de l'incertain et celui relatif à fusion de l'information pour la mise en correspondance, et sur les systèmes multi-agents, notre apport dans ce travail se situe à trois niveaux. Le premier a été une adaptation de la phase de décision du modèle de croyance transférable pour y intégrer l'utilisation du suivi multi-hypothèses comme outil de levée d'ambigüité rn cas d'indécision face à une situation de mise en correspondance. Le second apport a été celui de proposer une architecture logicielle à base d'agents pour la gestion du système du suivi multi-caméras. Nous en avons proposé la modélisation globale ainsi que celle des agents et de leurs interactions en utilisant une démarche personnelle d'analyse mais toutefois inspirée de langages et outils de modélisation tels que Agent UML et MaSE pour ne citer que ceux-là, du fait qu'il n'existe pas réellement un standard normalisé à ce jour dans ce domaine. Notre troisième apport a été de faire un début d'implémentation de notre architecture logicielle à base d'agent en nous basant sur la plateforme JADE (Java Agent DEvelopment Framework). Quelques expérimentations et discussions des résultats sont présentées à la fin pour déboucher sur nos conclusions et perspectives

Modèles de fusion et diffusion par équations aux dérivées partielles (application à la sismique azimutale)

Ce mémoire porte sur le développement de nouvelles méthodes de fusion d images à partir d un formalisme à base d Equations aux Dérivées Partielles (EDP). Les deux premiers chapitres bibliographiques portent sur les 2 domaines au centre de notre problématique : la fusion et les EDP. Le Chapitre 3 est consacré à la présentation progressive de notre modèle EDP de fusion constitué par un terme de fusion (diffusion inverse isotrope) et un terme de régularisation. De plus, un des attraits de l approche EDP est de pouvoir traiter avec le formalisme des données bruitées. L association d un terme de diffusion dépendant du type de données à traiter est donc abordée. Le chapitre 4 est consacré à l application des modèles de fusion-diffusion aux données sismiques. Pour répondre aux besoins de filtrage de ces données sismiques, nous proposons deux méthodes originales de diffusion 3D. Nous présenterons dans ce mémoire l approche de fusion 3D intégrant une de ces méthodes nommée SFPD (Seismic Fault Preserving Diffusion).This thesis focuses on developing new methods for image fusion based on Partial Differential Equations (PDE). The starting point of the proposed fusion approach is the enhancement process contained in most classical diffusion models. The aim of enhancing contours is similar to one of the purpose of the fusion: the relevant information (equivalent to the contours) must be found in the output image. In general, the contour enhancement uses an inverse diffusion equation. In our model of fusion, the evolution of each input image is led by such equation. This single equation must necessarily be accompanied by a global information detector useful to select the signal to be injected. In addition, an inverse diffusion equation, like any Gaussian deconvolution, raises problems of stability and regularization of the solution. To resolve these problems, a regularization term is integrated into the model. The general model of fusion is finally similar to an evolving cooperative system, where the information contained in each image starts moving towards relevant information, leading to a convergent process. The essential interest of PDE approach is to deal with noisy data by combining in a natural way two processes: fusion and diffusion. The fusion-diffusion proposed model is easy to adapt to different types of data by tuning the PDE. In order to adapt the fusion-diffusion model to a specific application, I propose 2 diffusion models: Seismic fault preserving diffusion and 3D directional diffusion . The aim is to denoise 3D seismic data. These models are integrated into the fusion-diffusion approach. One of them is successfully transferred to the industrial partner: french oil company Total. The efficiency of our models (fusion and fusion-diffusion) is proven through an experimental plan in both noisy and noisy-free data.BORDEAUX1-Bib.electronique (335229901) / SudocSudocFranceF

Advances and Applications of Dezert-Smarandache Theory (DSmT) for Information Fusion (Collected Works), Vol. 4

The fourth volume on Advances and Applications of Dezert-Smarandache Theory (DSmT) for information fusion collects theoretical and applied contributions of researchers working in different fields of applications and in mathematics. The contributions (see List of Articles published in this book, at the end of the volume) have been published or presented after disseminating the third volume (2009, http://fs.unm.edu/DSmT-book3.pdf) in international conferences, seminars, workshops and journals. First Part of this book presents the theoretical advancement of DSmT, dealing with Belief functions, conditioning and deconditioning, Analytic Hierarchy Process, Decision Making, Multi-Criteria, evidence theory, combination rule, evidence distance, conflicting belief, sources of evidences with different importance and reliabilities, importance of sources, pignistic probability transformation, Qualitative reasoning under uncertainty, Imprecise belief structures, 2-Tuple linguistic label, Electre Tri Method, hierarchical proportional redistribution, basic belief assignment, subjective probability measure, Smarandache codification, neutrosophic logic, Evidence theory, outranking methods, Dempster-Shafer Theory, Bayes fusion rule, frequentist probability, mean square error, controlling factor, optimal assignment solution, data association, Transferable Belief Model, and others. More applications of DSmT have emerged in the past years since the apparition of the third book of DSmT 2009. Subsequently, the second part of this volume is about applications of DSmT in correlation with Electronic Support Measures, belief function, sensor networks, Ground Moving Target and Multiple target tracking, Vehicle-Born Improvised Explosive Device, Belief Interacting Multiple Model filter, seismic and acoustic sensor, Support Vector Machines, Alarm classification, ability of human visual system, Uncertainty Representation and Reasoning Evaluation Framework, Threat Assessment, Handwritten Signature Verification, Automatic Aircraft Recognition, Dynamic Data-Driven Application System, adjustment of secure communication trust analysis, and so on. Finally, the third part presents a List of References related with DSmT published or presented along the years since its inception in 2004, chronologically ordered

Contribution au pronostic de défaut dans les systèmes complexes par les techniques intelligentes

Nous avons présenté une nouvelle approche basée sur l'utilisation d'une méthode guidée par les données pour le pronostic des défauts. Cette méthode requiert des données décrivant le processus de dégradation. Lorsque les données sont insuffisantes, la prédiction des états devient difficile avec les modèles profonds de type mémoire à long terme (LSTM), qui nécessitent une quantité importante de données d'apprentissage. Pour résoudre ce problème de rareté des données dans la prédiction de la durée de vie restante (RUL), nous proposons d'adopter une stratégie d'augmentation des données. Les résultats obtenus sont démontrent que l'application d'une stratégie d'augmentation des données, peut améliorer les performances de prédiction de la RUL en utilisant les techniques LSTM. Nous avons validé cette approche en utilisant les données de la NASA Commercial Modular Aero-Propulsion System Simulation (C-MAPPS)