Imageur Hyperspectral Adaptatif – ImHypAd

Le projet ImHypAd (Imageur Hyperspectral Adaptatif) vise à développer une nouvelle génération d’imageurs hyperspectraux avec les algorithmes et les stratégies d’acquisition et de traitement des données associés.
Ce nouveau système est versatile: il offre de nombreuses possibilités de contrôle par logiciel de l’acquisition de données, y compris des approches adaptatives permettant l’acquisition quasi-temps réel de tout ou partie de l’information hyperspectrale présente dans la scène ou l’objet observés. Ces possibilités de contrôle et d’adaptation constituent une rupture claire par rapport aux principes actuels d’acquisition de données hyperspectrales.

Une première preuve de concept expérimentale a été proposée par un des partenaires, et un prototype opérationnel du système a été développé. La configuration du dispositif peut être modifiée en temps réel par le contrôle d’une matrice de micro-miroirs (Digital Micro Device - DMD), qui agissent comme des fentes multiples dont on peut définir complètement la taille et la position. Ceci permet de contrôler les résolutions spatiale et spectrale des données acquises. Au lieu du traditionnel balayage du cube hyperspectral (deux dimensions spatiales et une dimension spectrale), le contrôle actif du dispositif permet de se concentrer sur une ou plusieurs régions d’intérêt spatio-spectrales avec des résolutions spatiale et spectrale variables.

L’objectif principal de ce projet est d’explorer et de développer plusieurs stratégies d’acquisition et algorithmes de traitement des données acquises qui exploitent les particularités du dispositif. Ces algorithmes et stratégies peuvent être classifiés par le type d’information à reconstruire à partir de l’objet observé: reconstruction exhaustive (tout le cube hyperspectral) ou reconstruction orientée (seule une partie de l’information est pertinente pour la tâche envisagée) et par la façon de contrôler le DMD: a priori (motifs prédéfinis), aléatoire (motifs aléatoires) ou adaptative (les motifs sont générés dynamiquement durant une acquisition en boucle fermée).

Ce projet se base sur une approche ambitieuse de co-conception, qui entremêle modélisation du dispositif, contrôle et traitement des données. Il ouvre la voie à de nouvelles applications de l’imagerie hyperspectrale, notamment dans des contextes contraints en ressource de calcul ou bande passante de communication.