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Axe 2 : Transport optimal pour le traitement du signal et des images

Cet axe est centré sur le développement de nouvelles méthodologies pour l’analyse de données de grande taille tels que des histogrammes, images ou nuages de points, à partir de concepts issus de la théorie du transport optimal. Cette méthodologie conduit à l’utilisation de métriques non-euclidiennes (du type distances de Wasserstein) afin d’extraire de l’information géométrique en présence de sources de variabilité non-linéaires dans des données. Dans ce cadre, une nouvelle méthode d’Analyse en Composantes Principales basée sur la distance de Wasserstein a été récemment proposée avec des applications pour l’analyse statistique d’histogrammes.

L’utilisation du transport optimal a également été proposée pour différents problèmes de traitement d’images. En généralisant les distances de transport par régularisation des plans de transport associés, de nouvelles méthodes d’interpolations d’images ont été développées pour des applications en océanographie. La distance de Wasserstein a également été considérée pour des problèmes plus classiques d’image tels que la segmentation ou le transfer de couleur.

Transport Optimal en Traitement d’Images

Le transport optimal est désormais un outil majeur en vision par ordinateur et en traitement d’image. Il peut être utilisé pour calculer des similarités entre descipteurs, appareiller et moyenner des descripteurs (transport discret) ou encore recaler des images (transport continu). Un défaut majeur de cet outil vient du manque de régularité des plans de transports qui entraine une faible robustesse aux données aberrantes. Le coût de calcul du transport optimal est aussi une limitation pratique à son utilisation pour des problèmes de grande dimension. Dans cet axe, nous nous intéressons donc à la définition de nouveaux algorithmes permettant de calculer des solutions de problèmes de transport optimal généralisés intégrant des contraintes de régularité.