Learning fluid trajectory models for time-resolved PIV

International audienceWe present a new multiframe cross-correlation (Lucas-Kanade based) algorithm for time-resolved PIV. This algorithm leverages time coherence in image sequences by decomposing the temporal dependency of motion on an arbitrarily chosen trajectory basis. We propose to learn this basis from the data by performing a Principal Component Analysis on trajectories sampled from the studied sequence. We show on simulated data that such an approach can outperform the polynomial models classically used in multiframe PIV

Apprentissage multi-tâche de l'élévation et de la sémantique à partir d'images aériennes

International audienceAerial or satellite imagery is a great source for land surface analysis, which might yield land use maps or elevation models. In this investigation, we present a neural network framework for learning semantics and local height together. We show how this joint multi-task learning benefits to each task on the large dataset of the 2018 Data Fusion Contest. Moreover, our framework also yields an uncertainty map which allows assessing the prediction of the model. Code is available at https://github.com/marcelampc/mtl_aerial_images

A new sparsity based particle image reconstruction approach for particle detection

International audienc

In Honor of Fred Gray: The Meaning of Montgomery

International audienceWe present a new method for depth estimation, based on a stereoscopic camera with various camera focus setting. Depth isestimated using a criterion derived from a maximum likelihood estimator, which jointly analyses the data likelihood with respect to the disparity and the defocus blur of each camera. Benefit of this approach is studied, in particular for scene having repetitive patterns with respect to classical stereoscopy, then we present experimental results on outdoor scenes from a real infra-red stereoscopic system.Nous présentons une nouvelle méthode d’estimation de profondeur, qui repose sur l’utilisation de deux caméras en configuration stéréoscopique avec chacune une mise au point différente. La profondeur est estimée via un critère dérivé d’un maximum de vraisemblance qui intègre conjointement des informations de disparité et les flous de défocalisation de chaque caméra. Nous étudions les apports de cette approche, notamment sur des scènes à motifs répétitifs, par rapport à la stéréoscopie classique sur des images issues de caméras opérant dans le visible.Enfin nous montrons des exemples de résultats sur des images IR thermique acquises en extérieur

Reconstruction 3D de jets par tomographie holographique numérique multidirectionnelle

International audienceCet article s’intéresse à la reconstruction 3D de la masse volumique d’écoulements instationnaires tridimensionnels. Cette reconstruction est basée sur le principe de la tomographie qui, à partir de données suivant différents points de vue, permet la reconstruction 3D par méthode inverse. Pour faire cela, 6 chemins op-tiques de l’écoulement sont mesurés simultanément, chacun suivant un point de vue différent, grâce à 6interféromètres de type Mach-Zehnder synchronisés par un laser pulsé. L’algorithme qui reconstruit la masse volumique minimise, par la méthode des gradients conjugués, un critère composé d’un terme de moindres carrés pénalisé par une régularisation de Tikhonov. La mesure des chemins optiques et la reconstruction 3Dsont testées sur des jets d’air supersoniques sortant de buses avec des formes tridimensionnelles

Traitement d'échogrammes ultrasonores par déconvolution aveugle

La génération de traces ultrasonores peut être modélisée comme une convolution entre l'onde émise et la réflectivité qui caractérise le milieu insonifié. Lorsque l'onde est inconnue, la restitution de la réflectivité constitue un problème de déconvolution myope. Dans ce cas, la démarche la plus courante consiste à déconvoluer la trace en utilisant l'ondelette à minimum de phase. En fait, cette hypothèse sur la phase n'est pas satisfaisante. Nous présentons deux méthodes qui permettent, dans certaines conditions, de pallier cette méconnaissance. La première méthode consiste à estimer conjointement une ondelette à phase non minimale et la réflectivité. La seconde prend en compte d'éventuelles rotations de phases de l'onde lors de sa propagation. Les résultats obtenus sont validés par le traitement de traces réelles

Comparaison de l'holographie numérique et de la strioscopie interférentielle utilisées pour la reconstruction des champs 3D de jets d'air et d'hélium

Les modèles analytiques et les simulations numériques de calcul des écoulements (CFD) utilisés de nos jours nécessitent des mesures spatiales et temporelles fines pour initialiser les codes et valider leurs résultats. Les techniques de mesure optique utilisées ici sont à la fois globales et non-intrusives. Elles permettent de mesurer l'indice de réfraction et donc la masse volumique de l'écoulement. Au contraire de l'ombroscopie et de la strioscopie classique qui restent des méthodes qualitatives, l'holographie numérique, la Background Oriented Schlieren et l'interférométrie différentielle à prisme de Wollaston sont des méthodes quantitatives. L'holographie présente l'avantage de faire une mesure du chemin optique ce qui évite les problèmes d'intégration des deux autres méthodes. Les résultats obtenus en soufflerie bidimensionnelle ont prouvé l'efficacité de la méthode et demandent à être adaptés aux écoulements tridimensionnels. L'objet de cette présentation s'intéresse à la mesure de la masse volumique par interférométrie holographique numérique et par strioscopie à prisme de Wollaston. Dans un premier temps, deux montages optiques ont été mis en place pour étudier les écoulements d'hélium laminaires et d'air supersoniques issus de buses tridimensionnelles. Ces deux montages, l'un d'holographie numérique et l'autre d'interférométrie différentielle à prisme de Wollaston, permettent de créer des bases de données tomographiques des écoulements. Pour comparer les projections tomographiques des deux méthodes, il a été choisi d'intégrer les résultats d'interférométrie différentielle à prisme de Wollaston. Concernant les jets d'hélium, les deux méthodes donnent des résultats équivalents avec un écart quadratique inférieur à 0,1?m pour une plage de mesure allant de 0 à 2?m. Cependant, cet écart est beaucoup plus grand pour les jets d'air supersoniques : les déviations lumineuses au niveau des ondes de choc sont importantes et un biais de mesure est constaté. Une fois ces bases de données créées, un code de reconstruction 3D de la masse volumique a été développé. La reconstruction de la masse volumique est fondée sur une approche de régularisation de Tikhonov dans laquelle la fidélité aux données de projection est pondérée par un terme de régularisation qui pénalise la norme du gradient de masse volumique. Comme les projections ont été réalisées avec des faisceaux parallèles, il est possible de reconstruire le volume par plans. Ainsi, comme tous les plans sont reconstruits indépendamment les uns des autres, la parallélisation des algorithmes d'inversion permet de reconstruire le volume avec un gain de temps non négligeable par rapport au cas de rayons divergents. Les reconstructions suivant les deux méthodes sont comparables en terme de résolution et d'ordre de grandeur. Cependant, l'holographie numérique a une convergence plus rapide par rapport à l'interférométrie différentielle à prisme de Wollaston. En effet, la résolution du problème inverse par une méthode qui mesure les chemins optiques et non leurs dérivées ne nécessite pas la propagation des conditions aux limites

Tomographie par spectroscopie d'absorption à multifaisceaux lasers accordables en longueur d'onde pour la cartographie des espèces chimiques dans les foyers aéronautiques.

International audienceLes concentrations d’espèces chimiques gazeuses comme H2O et CO2et les grandeurs thermodynamiques comme la pression et la température sont des paramètres clés caractérisant un processus de combustion. La mesure de ces paramètres peut être utilisée dans des simulations numériques pour améliorer la conception des moteurs à combustion et leur efficacité. Cet article présente une extension de la méthode Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy (TDLAS) avec l’apport d’une technique de tomographie pour obtenir des cartographies en deux dimensions de concentrations chimiques, de température et de pression dans des foyers aéronautiques. Cette technique de reconstruction dont le principe sera expliqué en détail dans cet article a été testée en simulation et validée sur brûleur expérimental