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Stage Master 2 recherche 2023 : Acquisition et prétraitement automatique d’images issues d’un système d’imagerie hyperspectrale embarqué sur un drone aquatique

22 Novembre 2022


Catégorie : Stagiaire


Le Laboratoire d'Informatique Signal et Image de la Côte d'Opale (LISIC) de l'Université du Littoral Côte d'Opale (ULCO propose un stage recherche de niveau M2 d'une durée de 6 mois intulé : "Acquisition et prétraitement automatique d’images issues d’un système d’imagerie hyperspectrale embarqué sur un drone aquatique".

Mots clés : Algorithmique et Programmation (Python ou Langage C), Développement logiciel, Traitement d'images, Système d'acquisition d'images, imagerie hyperspectrale, vision par ordinateur, déchets marins.

Contacter nicolas.vandenbroucke@univ-littoral.fr

 

Offre de stage recherche de niveau M2 au Laboratoire d'Informatique Signal et Image de la Côte d'Opale (LISIC)

Titre : Acquisition et prétraitement automatique d’images issues d’un système d’imagerie hyperspectrale embarqué sur un drone aquatique

Durée : 6 mois

Lieu : LISIC (site de Saint-Omer) de l'Université du Littoral Côte d'Opale (ULCO)

Description du sujet :

L’observation des déchets présents en milieu marin constitue un enjeu fondamental pour comprendre l’impact de cette pollution marine sur la faune et la flore ainsi que ses conséquences sur la santé humaine. En particulier, la pollution par les macro- et micro- plastiques a des répercussions, parfois irréversibles, sur toute la chaine alimentaire.

Afin de comparer dans des conditions identiques les études effectuées dans des milieux aquatiques de nature diverses (rivière, fleuve, lac, étang, marais, estuaire, port, bord de mer, ...) et dans des zones géographiques différentes, un système d’observation automatisé et standardisé est actuellement développé au sein des laboratoires LISIC et LOG de l’ULCO et soutenu par le CPER IDEaL (Contrat de Plan Etat-Région « approche Intégrée des DEfis maritimes et Littoraux »).

Ce système innovant utilise une caméra hyperspectrale embarquée et véhiculée par un drone aquatique capable d’observer son environnement dans des milieux variés. Il vise à recueillir des données qui soient normalisées et comparables pour des études d’impact de la pollution marine. Les objets passant sous ce dispositif sont scannés par la caméra qui fait l’acquisition d’images-lignes où chaque pixel représente un spectre. L’image hyperspectrale en deux dimensions de l’objet est alors constituée des images-lignes acquises successivement par la caméra (linescan camera Pika NIR-320 : https://resonon.com/Pika-IR).

Le pilotage du système d’imagerie embarqué nécessite le développement d’une application informatique capable de déclencher automatiquement l’enregistrement des images uniquement lorsque des objets sont présents et d’adapter la fréquence d’acquisition de ces images en fonction des variations de vitesse de ces objets. Plusieurs prétraitements doivent ensuite être appliqués aux images-lignes acquises comme la correction d’éclairage (flat field correction) ou le recalage spatial afin de restituer une image en deux dimensions aussi fidèle que possible à la réalité.

L’analyse automatique des images ainsi acquises par ce dispositif doit permettre de reconnaitre la nature des différents déchets afin de pouvoir quantifier la présence de polluants, notamment les macro- et micro- plastiques.

L’objectif de ces travaux est donc de développer une application informatique sous Windows (Windows application) permettant l’acquisition et la correction automatique d’images hyperspectrales. Le stagiaire devra notamment identifier et implémenter les analyses à effectuer pour détecter la présence d’objets et déclencher l’enregistrement automatique des images-lignes ainsi que les prétraitements à appliquer pour corriger les images-lignes acquises. Une boucle d’asservissement de la fréquence d’acquisition devra, en particulier, être programmée pour permettre de limiter la déformation des objets dans les images en fonction des variations de vitesse. L’interface utilisateur de cette application doit permettre, d’effectuer la calibration du système, de visualiser les images acquises ainsi que les spectres correspondant, de régler certains paramètres d’acquisition et de prendre la main sur le système si nécessaire.

Le développement de l’application sera réalisé en utilisant le kit de développement logiciel (SDK) du logiciel d’acquisition SPECTRONON (https://resonon.com/software) en langage Python ou en langage C.

Le stage aura lieu dans les nouveaux locaux du LISIC sur le site de Saint-Omer. Ces locaux dédiés à l’imagerie hyperspectrale, accueillent actuellement 6 chercheurs permanents, 1 ingénieur de recherche et 3 doctorants.

Le stagiaire sera encadré par Nicolas Vandenbroucke, Maitre de conférences HDR au sein de l’équipe IMAP (Image et Apprentissage) et percevra une gratification. Des échanges auront également lieu avec les chercheurs du LOG, situé à Boulogne-sur-Mer. Ces deux laboratoires sont situés au cœur du Parc naturel régional des caps et marais d’Opale, à proximité de Lille, de l’Angleterre, de la Belgique et de l’Europe du Nord.

Candidature :

Issu(e) d’une filière scientifique en Informatique ou en Génie Industriel (informatique avec compétence en développement d’applications informatiques, traitement du signal et des images), vous êtes curieux(se), intéressé(e) par les problématiques environnementales et à l’aise en programmation (Python, langage C, Matlab).
Pour candidater, merci d’envoyer à nicolas.vandenbroucke@univ-littoral.fr :
- votre CV,
- une lettre de motivation,
- vos relevés de notes de niveau Licence 3, Master 1, Master 2 disponibles.