a la physique de l'information - Lisa - Université d'Angers

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Résumé Ce document d’HDR a pour but de démontrer ma capacité à diriger des recherches et à encadrer de jeunes chercheurs. On y trouve une synthèse de mes travaux situés à l’interface de la physique et des sciences de l’information : les effets de résonance stochastique où le bruit joue un rôle utile dans le traitement non linéaire de l’information. Un point de vue original est en particulier développé en direction d’effets de bruit utile utilisant les nonlinéarités naturelles des capteurs de signaux ou d’images donnant lieu à des réalisations expérimentales sur des systèmes optiques; l’analyse de signaux et d’images à travers les échelles par des outils d’analyse fractale et multifractale; le projet de recherche que je développe actuellement en direction du traitement du signal et de l’imagerie appliqués aux sciences du vivant (biomédicale et végétale). Ce faisant, le document présente la démarche suivie à travers ces thématiques de recherche tour à tour guidées par le développement de paradigmes informationnels, le déploiement d’outils transversaux issus de la théorie de l’information, le lien avec mes activités d’enseignement également situées à l’interface de la physique et des sciences de l’information ou encore les richesses, contraintes et opportunités liées à mon environnement actuel de recherche. Mots clés: traitement non linéaire du signal, bruits, résonance stochastique, capteurs, systèmes optiques, théorie de l’information appliquée aux signaux et aux images, analyses en échelle, anémométrie laser Doppler appliquée au biomédical, imagerie biovégétale. Remerciements Le travail de recherche synthétisé dans ce mémoire a été réalisé entre 2005 et 2010 au Laboratoire d’Ingénierie des Systèmes Automatisés (LISA) de l’Université d’Angers. Je remercie l’ensemble des membres du laboratoire et en premier lieu Mr Jean-Louis BOIMOND, directeur du LISA, qui, par leur engagement en recherche, font du LISA un lieu enrichissant de stimulation intellectuelle. Je suis très sensible à l’honneur que me font messieurs les membres du Jury en acceptant de lire et de juger ce travail : Mr François GOUDAIL, professeur à l’institut d’optique, Paris-Tech, Mr Christophe COLLET, professeur à l’université de Strasbourg, Mr Christophe GODIN, directeur de recherche à l’INRIA, Montpellier pour s’être chargés de rapporter ce mémoire. Mr Nigel STOCKS, professeur à l’université de Warwick (Angleterre) et Mr Régis BARILLÉ, professeur à l’université d’Angers pour l’intérêt qu’ils manifestent en examinant la synthèse de mes travaux. L’étape de l’HDR représente une sorte de passage à l’âge adulte dans l’activité de recherche. Je remercie Mr Philippe RÉFRÉGIER, professeur à l’institut Fresnel, Marseille et Pierre-Olivier AMBLARD, directeur de recherche au CNRS à Grenoble, qui, par les conseils et critiques qu’ils m’ont adressés au hasard de nos rencontres depuis 2005, ont joué (en tant que membres de mon jury de thèse) un véritable rôle de parrains. Je rends hommage, à travers ce mémoire, à mes pères de recherche que sont Xavier MEYNIAL avec qui j’ai effectué une année de recherche appliquée en électro-acoustique en 2000 et François CHAPEAU-BLONDEAU qui a été mon directeur de thèse entre 2001 et 2004 et avec lequel j’ai le plaisir de continuer depuis 2005 à collaborer au quotidien en recherche.
Ce mémoire est dédié à mon épouse Emmanuelle.
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