tel-00005940, version 2

Analyses multiéchelle et multifractale d'images météorologiques: Application à la détection de zones précipitantes

jacopo grazzini ¹

Université de Marne la Vallée (19/12/2003), Berstel Jean (Dir.)

• 1:  AIR (INRIA Rocquencourt)
• 
  INRIA France

Available versions :  v1 (2004-04-21) v2 (2004-09-20)

Bibliographic reference

• Type of document: Thesis
• title: Analyses multiéchelle et multifractale d'images météorologiques: Application à la détection de zones précipitantes
• title in english: Multiscale and multifractal analysis of meteorological satellite images: Application to the detection of rainfall areas
• defence date: 2003-12-19
• abstract: Dans cette thèse, nous nous intéressons, à la
  caractérisation, sur des images météorologiques infrarouges, des systèmes convectifs
  susceptibles d'engendrer de fortes pluies.
  L'étude des propriétés statistiques des phénomènes
  observés révèle une évolution chaotique, mise en évidence par l'invariance d'échelle de
  certaines grandeurs significatives. Pour les étudier, nous introduisons des méthodes
  multiéchelles de traitement d'image dérivées de concepts
  thermodynamiques et qui constituent un prolongement des méthodes
  d'analyse de la turbulence. Nous utilisons tout d'abord un modèle
  multifractal afin de détecter les singularités du signal et d'extraire,
  dans une décomposition hiérarchique de l'image, des structures
  pertinentes pour la compréhension des mécanismes atmosphériques.
  Nous proposons ensuite une extension de ce modèle
  permettant d'exhiber les zones de diffusion de la
  luminance dans l'image et d'identifier les zones de convection associées aux
  précipitations.
• abstract in english: We are interested with the
  characterization, on meteorological
  infrared images, of convective clouds responsible for hard weather situations
  like rainfalls.
  The study of the statistical and physical properties of atmospherical
  phenomena
  reveals a chaotic and turbulent behaviour, characterized by the scale
  invariance of
  some relevant quantities defined on the system.
  In this context, we use multiscale image processing tools derived from
  thermodynamical concepts that were initially introduced for turbulent
  data analysis.
  First, a multifractal model allows us to detect the strongest
  transitions in the
  signal and provides a hierarchical decomposition of the image. We show that
  the exhibited geometrical structures are related with the
  atmospherical mecanisms.
  Then, we propose to extend the multifractal formalism to extract the
  foci of diffusion
  of the luminance in the image. We finally identify those foci in
  infrared images
  with convective areas associated with rainfalls.
• subject:

  Computer Science/Human-Computer Interaction

  Computer Science/Modeling and Simulation

  Sciences of the Universe/Earth Sciences/Climatology

• institution: Université de Marne la Vallée
• language: French
• thesis advisor: Berstel Jean
• keyword(s): traitement d'image – analyse multiéchelle – invariance
  d'échelle – formalisme multifractal – mesure multifractale –
  ondelettes – singularités – entropie – thermodynamique – flot turbulent – image
  infrarouge – précipitations – convection.
• english keyword(s): image processing, multiscale analysis, scale invariance,
  multifractal formalism, multifractal measure, wavelets, singularities,
  entropy, thermodynamics, turbulent flow, infrared image, precipitations, convection.
• comment: President: Jean-Pierre NADAL
  Rapporteurs: François-Xavier LE DIMET, Étienne MÉMIN
  Examinateurs: Isabelle HERLIN, André SZANTAI, Antonio TURIEL, Hussein YAHIA

Attached file list to this document: 

• tel-00005940, version 2
• http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00005940
• oai:tel.archives-ouvertes.fr:tel-00005940
• From: jacopo grazzini <>
• Submitted on: Wednesday, 15 September 2004 17:42:50
• Updated on: Friday, 9 September 2011 10:56:27