No d'ordre ANNÉE

Nicolas Dobigeon

Description

Niveau: Supérieur, Doctorat, Bac+8

• redaction

No d'ordre : 2521 ANNÉE 2007 THÈSE présentée pour obtenir le titre de Docteur de l'Institut National Polytechnique de Toulouse Ecole Doctorale d'Informatique et de Télécommunications Spécialité : Signal, Image, Acoustique et Optimisation par Nicolas Dobigeon Modèles bayésiens hiérarchiques pour le traitement multi-capteur Soutenue le 19 octobre 2007 devant le jury composé de : M. Patrick Flandrin Directeur de Recherche C.N.R.S. Président M. Jérôme Idier Directeur de Recherche C.N.R.S. Rapporteur M. Eric Moulines Professeur E.N.S.T. Paris Rapporteur M. Jean-François Cardoso Directeur de Recherche C.N.R.S. Examinateur M. Manuel Davy Chargé de Recherche C.N.R.S. Examinateur M. Jean-Yves Tourneret? Professeur E.N.S.E.E.I.H.T. Toulouse Examinateur M. Emmanuel Christophe Ingénieur de Recherche C.N.E.S. Membre invité ? Directeur de thèse préparée à l'Institut de Recherche en Informatique de Toulouse IRIT/INP-ENSEEIHT ? 2, rue Charles Camichel ? BP7122 ? 31071 Toulouse Cedex 7

• jean pierre


• modèles bayésiens hiérarchiques


• pensée particulière pour florent


• charles camichel ?


• discussions passionnés d'apprentis bayésiens


• méthodes mcmc pour l'analyse d'images hyperspectrales

Sujets

• Redaction
• Institut de recherche en informatique de Toulouse
• Annick
• Sabatier
• Moussaoui
• Emmanuel
• Cardoso
• Moulines

Informations

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• Langue: Français
• Poids de l'ouvrage: 2 Mo

Extrait

oN d’ordre : 2521 ANNÉE 2007
THÈSE
présentée
pour obtenir le titre de
Docteur de l’Institut National Polytechnique de Toulouse
Ecole Doctorale d’Informatique et de Télécommunications
Spécialité : Signal, Image, Acoustique et Optimisation
par
Nicolas Dobigeon
Modèles bayésiens hiérarchiques
pour le traitement multi-capteur
Soutenue le 19 octobre 2007 devant le jury composé de :
M. Patrick Flandrin Directeur de Recherche C.N.R.S. Président
M. Jérôme Idier Directeur de Recherche C.N.R.S. Rapporteur
M. Eric Moulines Professeur E.N.S.T. Paris Rapporteur
M. Jean-François Cardoso Directeur de Recherche C.N.R.S. Examinateur
M. Manuel Davy Chargé de Recherche C.N.R.S. Examinateur
∗M. Jean-Yves Tourneret Professeur E.N.S.E.E.I.H.T. Toulouse Examinateur
M. Emmanuel Christophe Ingénieur de Recherche C.N.E.S. Membre invité
∗ Directeur de thèse
préparée à l’Institut de Recherche en Informatique de Toulouse
IRIT/INP-ENSEEIHT− 2, rue Charles Camichel− BP7122− 31071 Toulouse Cedex 7iiRemerciements
Je ne peux débuter ces quelques lignes sans adresser ma plus profonde gratitude à Jean-Yves
Tourneret qui m’a proposé cette thèse un jour de novembre 2003. Outre un adversaire de couinche
redoutable, il a été tout au long de ces trois années un directeur de thèse exemplaire, me laissant
une grande liberté dans mes recherches, tout en étant prolixe de conseils avisés. Il a su guider mon
travail avec intelligence et faire preuve de disponibilité en toute circonstance. Favorisant des échanges
nombreux avec la communauté scientifique française et internationale, je lui suis également redevable
des nombreuses heures de vols qui m’ont conduit à Lille, Paris et Nantes, mais aussi à Louvain,
Florence, Honolulu et Madison. Il restera sans aucun doute celui qui m’a donné la chance d’apprendre
le métier de chercheur dans des conditions qui feraient de nombreux envieux.
PatrickFlandrinm’afaitl’honneurdeprésiderlejury,qu’ilsoitremerciépoursonintérêtpourmon
travail. Pour avoir fait une lecture minutieuse du manuscrit, j’aimerais adresser mes remerciements
à Jérôme Idier et Éric Moulines qui ont accepté de rapporter cette thèse, ainsi qu’à Manuel Davy et
Jean-FrançoisCardosopourl’avoirexaminée.MercienfinàEmmanuelChristophepouravoiraccepté,
«au pied levé,» de participer à ce jury.
Comme évoqué plus haut, j’ai eu la chance de bénéficier de l’aide de nombreux chercheurs, soit
lorsdevisitesdansleurslaboratoires,soitlorsdediscussionsplusinformelles.Parmilescollaborations
entreprises, je remercie Jeffrey Scargle, chercheur à la NASA, pour les échanges fructueux que nous
avons entretenus. Sa disponibilité, sa réactivité et son expertise ont permis de concrétiser une partie
de ces travaux de thèse. Je remercie une nouvelle fois Manuel Davy, mais cette fois pour son accueil
au LAGIS au mois de Juillet 2005. A un moment de doute, il a donné le petit coup de pouce alors
iiiindispensable au déblocage de la situation. J’en profite pour adresser une pensée amicale à François
Caron dont l’aide a par la suite été précieuse dans la rédaction de mes demandes de bourses post-
doctorales. Cette visite à Lille à été financée par le GdR-ISIS au travers du «réseau Doctorants.» Je
remercie donc Christian Doncarli, alors responsable du réseau, et Cédric Richard, son successeur
aujourd’hui. Le GdR-ISIS a également accepté de soutenir le projet « Jeunes Chercheurs » sur les
méthodes MCMC pour l’analyse d’images hyperspectrales. Ce projet m’a donné l’occasion de rendre
une visite à l’équipe ADTSI de l’IRCCyN en décembre 2006. Je salue alors les membres nantais du
projet, Eric Le Carpentier, une nouvelle fois Jérôme Idier, et particulièrement Saïd Moussaoui avec
quij’aidémarréunecollaborationquej’espèreencorefructueuse.Jeleremerciechaleureusementpour
ses conseils toujours pertinents et pour sa bonne humeur. Lors d’un séjour à l’ENST au début de
l’année 2007, j’ai pu profiter des connaissances de Jean-François Cardoso en matière de séparation
de sources. Je me permets donc de le remercier une nouvelle fois pour sa disponibilité. Parmi les
contributeurs à ce travail de thèse, je tiens à remercier Gérard Letac, professeur émérite à l’Université
Paul Sabatier, pour le temps qu’il a su m’accorder pour m’aider dans mes recherches. Alfred Hero,
professeur à l’Université du Michigan, a accepté de me recevoir à Ann Arbor dans le cadre d’un
post-doctorat. Je ne doute pas que notre collaboration sera constructive. Enfin, je tiens à saluer les
jeunes chercheurs croisés ici ou là, en congrès ou ailleurs, notamment Sébastien Bourguignon pour
nos discussions passionnés d’apprentis bayésiens.
Chaque jour (ou presque) de ces trois années, ce fut un réel plaisir de traîner mes souliers au labo-
ratoire IRIT. Jemedois de profiterdel’occasion qu’il m’est offertepourtémoigner ma reconnaissance
à ceux que j’y ai croisés, et qui font (ou ont fait) la vie de l’équipe SC. Merci à Corinne, Nathalie
et Marie pour leur constante gentillesse. Merci à Martial, gastronome exigeant, et collaborateur sur
le projet « Jeunes Chercheurs. » Merci aux doctorants et ATER, anciens et nouveaux, avec qui j’ai
partagé ces moments privilégiés au Petit London, au Griffon ou ailleurs : Audrey, David, Jean-Pierre,
Mathieu, Will, Vincent, Jean-Rémi, Jérôme, Olivier. Une pensée particulière pour Florent, compa-
Agnon de galère, si prompt à répondre à mes interrogations sur LT X ou sur les lois multivariées.E
Évidemment, un grand merci à Sylvie, maître ès secrétariat, pour la vie plus facile qu’elle rend à tous
ceux qui se perdent dans les méandres de l’administration.
ivJ’ai également pu profiter de l’accueil, certes temporaire, du laboratoire TéSA. Il a, par la suite,
financé quelques uns de mes déplacements. C’est donc avec plaisir que je salue les doctorants de
l’équipe domiciliés au 14-16 Port Saint-Etienne : Anchalee, Mariana et Xavier. Merci également à Sa-
rah et Marie-Jo pour leur professionnalisme sans faille. Merci encore à Emmanuel, expert en imagerie
hyperspectrale et en Asie du Sud-Est pour ses inestimables conseils, dans un domaine ou dans l’autre.
Danslavie,iln’yapasqueleboulot.Quelauraitétémonquotidiendanslavillerosesansceuxque
je ne résiste pas à nommer maintenant? Un grand merci aux ex-poitevins, Simon et Anaïs, Laurence
etAl,Erman,Sébastien,Chi-KienetBenoîtpourtouteslessoiréespasséesenleurcompagnie.Mercià
AnaïsetClément,bientôtex-prochesvoisins,pourlespartiesdecartesendiablées,pourlesdiscussions
passionnées, et pour leur hospitalité dans la maison du bonheur. Quelque part sur les hauteurs de
Fitou, dans le désordre, j’ai pu y croiser Nathou, Mathieu, Sam, Suzanna, Karine et Kossy. Merci
aussi à Julie et Nico pour leurs invitations répétées au soleil.
Merci à Hugues pour sa gentillesse hors norme et tout ce que nous avons partagé.
Partout ailleurs, quelques autres ont réussi à me faire oublier, un peu, mes problèmes d’inférence
bayésienne. Merci notamment à Abde et à Sylvain pour leur accueil, respectivement, au Caire et à
Singapour. Merci à David, Jérôme et Max pour ces quelques jours sur la route en Allemagne ou en
ex-Yougoslavie.
Au cours de ces trois années, dans quelques uns de mes engagements, j’ai eu la chance de côtoyer
des personnes remarquables. Je ne citerai que Diane et Gabriel, Claire et Geneviève pour lesquels
j’ai énormément d’estime. Aussi, derrière ces hauts murs, une foule d’ « anonymes » m’ont fait
comprendre à quel point j’avais la chance de faire ce qui me plaisait. Qu’ils en soient remerciés.
Merci à Pierre et Annick, mes parents, pour leur soutien discret, attentif et précieux.
Enfin, merci à celle qui a accompagné ce travail à mes côtés. C’est bien peu de chose que de dire
qu’il n’aurait jamais abouti sans elle. Je lui dois aujourd’hui beaucoup.
Nicolas.
vviRésumé
Afin de traiter la masse d’informations récoltée dans de nombreuses applications, il est néces-
saire de proposer de nouvelles méthodes de traitement permettant d’exploiter le caractère « multi-
capteur»desdonnéesobservées.Lesujetdecettethèseconsisteàétudierdesalgorithmesd’estimation
dans un contexte multi-capteur où plusieurs signaux ou images issus d’une même application sont
disponibles. Ce problème présente un grand intérêt puisqu’il permet d’améliorer les performances
d’estimation par rapport à une analyse qui serait m