MASTER 2 2019 - 2020 Sciences, Technologies, Santé - PHYsiq e ppliq ée et ingénierie physiq
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MASTER 2
Sciences, Technologies, Santé
2019 - 2020
PHYsique appliquée et
ingénierie physique
Photonique Signal Imagerie
Contrat Pro.
SOMMAIRE__________________________________________
2 CONTACTS DE LA FORMATION
3 CALENDRIER 2019–2020 (formation continue et formation en alternance)
5 PRÉSENTATION DE LA FORMATION
8 VOLUMES HORAIRES et CONTRÔLE DES CONNAISSANCES
10 CONTENU DES ENSEIGNEMENTS
1CONTACTS DE LA FORMATION___________________________
@
Etienne BELIN
Responsable pédagogique
Président du jury
T. 02.41.73.50.01
etienne.belin@univ-angers.fr
Florence BESNIER
Gestion de la scolarité et des examens
T. 02.41.73.53.57
florence.besnier@univ-angers.fr
SCOLARITÉ – EXAMENS
Horaire d’ouverture Bâtiment A
Le lundi Rez-de-chaussée
9h20 – 12h30 Bureau A 003B
13h45 – 16h35
Du mardi au jeudi
9h20 –12h30
13h30 – 16h05
Le vendredi
9h30 – 12h30
13h30 – 15h27
2CALENDRIER 2019-2020________________________________
Formation continue
lundi 2 septembre 2019 pour étudiants en
alternance
Rentrée et début des cours
TROISIEME SEMESTRE
lundi 16 septembre 2019 pour tous les étudiants
Campus Day jeudi 19 septembre 2020
Vacances de Toussaint Du samedi 26 octobre au dimanche 3 novembre 2019
Fin des cours 1 er semestre vendredi 20 décembre 2019
Vacances de Noël Du samedi 21 décembre 2019 au dimanche 5 janvier 2020
Jury 3ème semestre session 1 janvier 2020
Début et fin du stage À partir de janvier 2020 pour 4/6 mois.
Vacances d’hiver Du samedi 22 février au dimanche 1er mars 2020
QUATRIEME
SEMESTRE
Remise des rapports juin 2020
Soutenances de stage juin 2020
Jury 2ème semestre session 1 jury commun avec Univ. Mans - sept 2020.
*CALENDRIER SUSCEPTIBLE D'AJUSTEMENTS ET MODIFICATIONS
3Formation en alternance NB : rentrée le lundi 2 septembre 2019 pour les alternants uniquement à 10h en salle Da107 Le reste du calendrier est aligné sur le calendrier de la formation continue 4
PRÉSENTATION DE LA FORMATION_______________________
Objectifs de la formation
Le Master de Physique appliquée et Ingénierie physique est une formation co-accréditée par les
universités d’Angers et du Maine. Il propose une solide formation en Physique, en forte interaction avec
les activités de recherche des laboratoires des deux sites. Aussi, après une première année pendant
laquelle l’étudiant.e acquiert un large socle de compétences communes en physique fondamentale et
appliquée (75% de tronc commun), le choix d’une spécialisation est offert en deuxième année à travers
les 3 parcours suivants :
⎯ Le parcours Photonique, Signal, Imagerie (PSI – site d’Angers) forme des diplômés aux
compétences larges et complémentaires couvrant les sciences de l’information et la
photonique (ensemble de la chaîne informationnelle en optique, du capteur au
traitement du signal et de l’image) ;
⎯ Le parcours Physique et Nanomatériaux (PNANO – site du Mans) assure des compétences
théoriques et expérimentales en Physique des matériaux aux échelles nanométriques et
mésoscopiques, leurs propriétés structurales et fonctionnalités (électroniques, optiques,
magnétiques) ;
⎯ Le parcours Optique Avancée et Matériaux (OAM – site du Mans) est dédié aux propriétés
optiques avancées des matériaux dont l’ingénierie optique des matériaux, micro-nanostructures,
fonctionnalités optiques et méthodes optiques ultra-rapides, en lien avec l’environnement local
(pôle d’opto-acoustique (IMMM-LAUM) et ingénierie capteurs de l’ENSIM).
⎯ Cette formation est intégrée à plusieurs accords ERASMUS+ : avec l’Université de Würzburg
(Allemagne) pour des mobilités étudiants et enseignants (intervention en géomatique), avec
l’Université d’Algarve (Portugal) pour des mobilités étudiants et enseignants (intervention en
acteurs et développement durable), avec l’Université d’Helsinki (Finlande) pour des mobilités
enseignants (intervention en biologie de la conservation), avec l’Université de Liège/Gembloux
Agro-Bio Tech (Belgique) et avec l’Université de Sherbrooke (Canada) pour des mobilités
étudiants.
Compétences visées
Au-delà de compétences transversales linguistiques, informatiques et méthodologiques, qui de fait sont
communes à tous les parcours du Master, la formation proposée s’appuie sur un socle de
connaissances et de compétences en physique générale avec une coloration en optique. Ces
compétences communes sont acquises en tronc commun l’année de M1 sur les deux sites.
Les parcours proposés en M2 permettent ensuite de viser des compétences plus spécifiques qui
permettront aux diplômés de connaitre les milieux académiques et de l’entreprise, de maîtriser la
gestion de projet, la communication et de mettre à profit leur expertise dans les domaines de
recherche liés aux nanotechnologies et aux matériaux fonctionnels (parcours PNANO), aux méthodes
optiques innovantes appliquées à l'étude de matériaux (parcours OAM), ou dans les domaines de
R&D liés à la photonique, l’optoélectronique, le traitement du signal et des images (parcours
PSI).
5Insertion professionnelle
Le parcours PSI offre des débouchés clairement identifiés aussi bien dans l’industrie que dans les
services, la R&D et la recherche académique. Ainsi, ce parcours peut conduire à une poursuite d’étude
en doctorat en même temps qu’il permet une insertion professionnelle sur des postes d’ingénieurs dans
des secteurs allant des télécoms jusqu’à l’imagerie du végétal en passant par l’imagerie médicale et la
visionique.
Les diplômés du parcours PNANO intègrent des laboratoires de recherche universitaires ou des grands
organismes de recherche (CEA, INRA, ESRF,..) pour des formations doctorales ou dans des groupes
industriels pour des postes à responsabilités en ingénierie des matériaux et procédés.
Le parcours OAM offre des débouchés concernant le milieu R&D industriel où la culture optique et
matériaux est appréciée, mais l’ouverture vers le milieu académique est également possible via la
formation doctorale.
Public visé
En M1, les étudiants titulaires de licences mention « Physique » ou « Physique, Chimie ».À titre
exceptionnel et en fonction de la spécialité et la qualité de leurs dossiers, les étudiants titulaires d’une
licence professionnelle peuvent être admis dans la formation.
En M2, les étudiants ayant validé l'année de M1 mention Physique appliquée, Ingénierie
physique ou équivalent (après examen de leur dossier).
Les étudiants étrangers pourront être admis après examen des dossiers par une commission
d’équivalence et de validation des acquis.
Modalités pratiques en alternance
La formation de M1 n’est pas ouverte à l’alternance.
Stage
Un stage de 4 à 6 mois en milieu professionnel (entreprise ou laboratoire) est obligatoire au quatrième
semestre. Les étudiants recherchent eux-mêmes leur stage. Ils disposent pour cela de leur propre
expérience, ainsi que du fichier répertoriant les entreprises ayant déjà accueilli des stagiaires du M2-
PSI. Lorsqu’un étudiant possède une proposition de stage, il en présente un descriptif à l’enseignant
responsable. Celui-ci vérifie l’adéquation du sujet avec la formation suivie : le stage doit permettre à
l’étudiant de mettre en pratique les connaissances acquises et le préparer à entrer dans la vie
professionnelle. Il doit clairement apporter un complément de formation ou d’expérience à l’étudiant
pour être accepté. Le stage donne lieu à un rapport écrit ainsi qu’à une soutenance orale. La
soutenance a lieu en septembre ou en juin (1) pour les stages universitaires. La note affectée au stage
tient compte du rapport écrit, de la soutenance orale, et du travail de l'étudiant selon en particulier le
rapport du maître de stage. Une note de stage au-dessous de 10/20 est éliminatoire.
Une convention de stage est établie entre l'entreprise ou le laboratoire d'accueil et l'Université
d'Angers. La possibilité d’effectuer un stage à l’étranger est complètement ouverte (suivant les mêmes
règles qu’un stage effectué en France).
1
Une première soutenance en juin fait un premier bilan du stage et décrit les compléments qui seront à réaliser pour la
finalisation du stage. Ces compléments feront l'objet de la part de l'étudiant d'un petit rapport de fin de stage de quelques pages,
à remettre début septembre, et à viser par le rapporteur désigné en juin et par le responsable de la formation pour que l'année
en cours soit validée. C'est l'organisation que nous proposons afin de permettre aux étudiants de candidater aux allocations de
thèse en juillet tout en préservant l'apport pédagogique d'un stage de 6 mois allant jusqu'à fin août.
6Fonctionnement Compte tenu de la structuration du Master, l’étudiant.e peut s’inscrire indifféremment en M1 dans l’une ou l’autre des deux universités (Angers ou le Mans) et envisager de suivre ensuite, en M2, l’un des trois parcours proposés (PNANO au Mans, OAM au Mans ou PSI à Angers). En effet, même si le semestre 2 contient des enseignements qui préfigurent l’un ou l’autre des parcours de M2, le socle commun de compétences acquis en M1 est suffisamment important pour permettre toutes les passerelles possibles entre les deux sites. Évaluation en M2 PSI - Semestre 3 Le contrôle des connaissances se fait par 2 contrôles continus cc1 et cc2 que l’enseignant est censé placer au milieu et à la fin de ses cours. Celui du milieu peut être fait sans prévenir, le dernier cc sera fait à la fin des cours. Chaque enseignant responsable de la matière récupère la note du TP correspondante à sa matière et fait la moyenne. Il remet une note finale égale à la moyenne pondérée suivant le tableau ci-dessus. De façon générale la note finale lorsqu’il y a un TP se calcule suivant : 0.7cc+0.3TP, cc étant la moyenne des deux contrôles continus [cc=(cc1+cc2)/2] ou une moyenne pondérée en fonction du temps de l’épreuve de chaque cc. Le projet reçoit une note attribuée en considérant le travail réalisé par l’étudiant, la qualité du rapport écrit et de la soutenance orale du projet. La note terminale avant stage est la moyenne pondérée des notes obtenues aux différents enseignements et au projet. Pour valider l'UE de la Formation Générale (2 ECTS) la présence des étudiants est obligatoire (P: Présentiel) à ces modules. En cas de dispense d’assiduité, l’étudiant absent à un cc bénéficiera d’une épreuve de remplacement (écrite ou orale laissée à l’appréciation de l’enseignant en fonction du nombre des étudiants). Pour valider le master, la note moyenne de 8/20 est exigée au semestre 3. Il n'y aura pas de 2eme session compte tenu du régime en contrôle continu et non en examen. Évaluation en M2 PSI - Semestre 4 La note de stage est déterminée en concertation avec le maître de stage de l’étudiant, en prenant en compte le travail réalisé, la qualité du rapport écrit et de la soutenance orale du stage. 7
VOLUMES HORAIRES ET CC_____________________________
SEMESTRE 1 30 ECTS
Volumes horaires Contrôle des Connaissances
Coeff.
ECTS
1re session 2e Durée
U.E Matières
tot. CM TD TP D.A session exam.
Assidus
.
1 PHOTONIQUE 7 9 112 68 32 12
Photonique moléculaire 2 17 8 / CC (2) / /
Laser, interaction laser-matière 2 17 8 / CC (2) / /
Fibres optiques, composants
2 17 8 / CC (2) / /
passifs et actifs
Optique non linéaire et
2 17 8 / CC (2) / /
applications
Travaux pratiques 1 / / 12 TP (1) / /
2 SIGNAL 7 9 112 68 32 12
Traitement du signal 2 17 8 / CC (2) / /
Théorie de l’information 2 17 8 / CC (2) / /
Imagerie conputationnelle 2 17 8 1 CC (2) / /
Traitement optique du signal,
2 17 8 / CC (2) / /
holographie
Travaux pratiques 1 / / 12 TP (1) / /
3 IMAGERIE 5 7 91 51 24 16
Physique de l’imagerie 2 25 17 8 / CC (2) / /
Visionique, acquisition,
2 25 17 8 / CC (2) / /
visualisation des images
Traitement numériques des
2 25 17 8 / CC (2) / /
images
Travaux pratiques 1 16 / / 16 TP (1) / /
4 INFORMATIQUE 3 4 51 26 16 9
CC (1.5)
Langage C/C++ et logiciel 2 26 9 8 9 / /
TP (0.5)
Infographie, synthèse d’images,
2 25 17 8 / CC (2) / /
réalités virtuelles
5 TRANSVERSAL 2 0 34 34 / /
Droit des entreprises, propriété
0 14 14 / / Présentiel / /
industrielle
Fiabilité, gestion de projets,
0 8 8 / / Présentiel / /
sûreté de fonctionnement
Qualité, conception de produits,
0 12 12 / / Présentiel 1/ /
innovation
6 6 8 1 / 1 /
Projet 8 / / / / CC (8) / /
Suivi de projet / / / 1 / / / /
8SEMESTRE 2 30 ECTS
Volumes horaires Contrôle des Connaissances
Coeff.
ECTS
1re session 2e Durée
U.E Matières
tot. CM TD TP D.A session exam.
Assidus
.
1 30 18
Stage CC (oral) / / /
2
Alternance 30 18 CC (oral) / / /
9CONTENU DES ENSEIGNEMENTS_________________________
SEMESTRE 1
UE obligatoires
S3-UE1 – PHOTONIQUE
1) Photonique moléculaire
Molecular photonic
Responsable : Denis GINDRE
Objectif
Cet enseignement a pour principal objectif de faire découvrir les techniques de microscopies non
conventionnelles et leur usage pour étudier et caractériser les systèmes moléculaires (matériaux
organiques, inorganiques, biologiques, …). Les étudiants sont sensibilisés aux notions de résolution et
d‘imageries linéaires ou non linéaires 2D ou 3D.
Contenu
Microscopies non conventionnelles ; Microscopie à force atomique ; effet tunnel optique ; microscopie
tunnel ; Applications de l’absorption multiphotonique ; Microscopies de fluorescence et non linéaires ;
Imagerie par génération de second harmonique ; Corona Poling ; introduction à la biophotonique
Connaissances et compétences visées
• Connaitre les principales techniques de microscopies non conventionnelles.
• Comprendre le principe de l’AFM et ses différents modes de fonctionnement
• Connaitre l’effet tunnel optique et son application à la microscopie
• Connaitre les techniques de microcopies récentes et leurs performances en termes de résolution
2) Laser, interaction laser-matière
Laser, laser-material interaction
Responsable : Mohamed SAHLI
Objectif
Cet enseignement vise à acquérir et à maitriser les bases nécessaires pour bien choisir le laser
correspondant à une application donnée mais également de pouvoir traiter le faisceau laser et adapter
le laser à une situation donnée. De plus, à l’issue de cet enseignement, les étudiants seront en mesure
de distinguer les différents phénomènes engendrés dans les matériaux par une irradiation laser.
Contenu
Faisceaux gaussiens : mode fondamental, modes d’Hermite-Gauss, modes de Laguerre-Gauss;
Propagation d’un faisceau gaussien : loi ABCD pour les faisceaux gaussiens, focalisation d’un faisceau
par une lentille ; Introduction matière-rayonnement ; Equations de Maxwell-Bloch : régime stationnaire
du laser, lien avec les équations de bilan ; Forme de raie : élargissement homogène, élargissement
inhomogène ; lasers multimodes longitudinaux ; Lasers impulsionnels : régime déclenché, régime à
synchronisation de modes.
10Connaissances et compétences visées
• Distinguer les différents phénomènes engendrés dans les matériaux par une irradiation laser
(absorption, émission spontanée, émission stimulée).
• Connaître les modes de la cavité résonnante.
• Savoir la condition de stabilité de la cavité laser.
• Savoir les mécanismes d’élargissement de raie.
3) Fibres optiques, composants actifs et passifs
Optic fiber, active & passive components
Responsable : François SANCHEZ
Objectif
Cet enseignement a pour objectif principal de présenter un panorama sur les composants fibrés passifs
(du plus simple, comme le coupleur, au plus élaboré, comme le réseau de Bragg) et quelques
composants actifs basés sur les fibres dopées aux terres rares.
Contenu
Introduction aux fibres optiques. Analyse modale. Pertes aux raccordements. Composants passifs:
coupleurs, isolateurs, multiplexeurs, réseaux de Bragg. Composants actifs: les fibres dopées, les
amplificateurs à fibre dopée erbium, les sources superfluorescentes.
Prérequis : Optique ondulatoire. Propagation d'une onde électromagnétique dans un milieu isotrope.
Les mécanismes de base en interaction matière - rayonnement. Algèbre linéaire. Calcul différentiel et
intégral.
Connaissances et compétences visées
A l'issue du cours, l'étudiant doit être capable de concevoir et réaliser un dispositif fibré basé sur des
composants passifs et / ou des composants actifs.
4) Optique non linéaire et applications
Non-linear optic & applications
Responsable : François SANCHEZ
Objectif
Cet enseignement a pour objectif de donner de solides bases en optique non linéaire. Ce cours est
relativement mathématisé et donne à l'étudiant l'essentiel des outils conceptuels et théoriques pour lui
permettre de comprendre un grand nombre de dispositifs pratiques utilisant des effets non linéaires.
Contenu
Introduction à l'optique non linéaire. Equation de propagation en régime stationnaire et en régime
d'impulsions courtes. Génération de la seconde harmonique et problème de l'accord de phase. Quasi-
accord de phase et mise en œuvre. Autocorrélateurs optiques. Amplificateur et oscillateur
paramétriques. Diffusion Raman et Brillouin. Conjugaison de phase. Bistabilité optique. Propagation
d'impulsions courtes dans un milieu dispersif et non linéaire. Solitons.
Prérequis : Polarisation de la lumière. Propagation d'une onde électromagnétique dans des milieux
isotropes et anisotropes. Algèbre matriciel. Calcul différentiel et intégral. Notions sur les tenseurs.
Connaissances et compétences visées
A l'issue du cours l'étudiant doit être capable de comprendre et de concevoir un dispositif basé sur des
effets non linéaires.
11S3-UE2 – SIGNAL
1) Traitement du signal
Signal processing
Responsable : François CHAPEAU-BLONDEAU
Objectif
Cet enseignement vise à une consolidation des bases du traitement du signal et approfondissements.
Mots-clés : Analyse fréquentielle ; Signaux aléatoires ; Détection ; Estimation ; Analyse temps-
fréquence ; Analyse temps-échelle ; Ondelettes.
Contenu
1. Signaux déterministes à temps continu : Représentations temporelle, fréquentielle ; Fonctions de
corrélation, densités spectrales ; Transformation par les systèmes linéaires.
2. Signaux aléatoires : Caractérisations statistiques du 1er ordre et du 2ème ordre.
3. Signaux à temps discret : Théorème d'échantillonnage de Shannon ; Transformée de Fourier
discrète ; Filtres numériques linéaires.
4. Détection des signaux dans le bruit : Détection optimale, critère bayésien, critère de Neyman-
Pearson, Cas gaussien, Filtrage adapté, détection synchrone, Théorie statistique de la décision.
5. Estimation : Estimateurs, biais, erreur quadratique, variance. Information de Fisher, inégalité de
Cramér-Rao. Estimateur du maximum de vraisemblance. Estimation bayésienne
6. Analyse temps-fréquence : Transformée de Fourier à fenêtre, spectrogramme. Densités d'énergie
temps-fréquence.
7. Analyse temps-échelle, Ondelettes - Transformée en ondelettes - Analyse multirésolution,
reconstruction.
Deux TP permettent de mettre en œuvre des traitements de base principalement sur la détection et
l’estimation des signaux dans le bruit.
Connaissances et compétences visées
Consolidation et prise de recul sur les bases dans un cadre élargi. Prolongements par l’acquisition de
notions plus avancées du traitement du signal.
2) Théorie de l'information
Information theory
Responsable : François CHAPEAU-BLONDEAU
Objectif
Cet enseignement vise à proposer une introduction à la théorie statistique de l’information et ses
applications.
Mots-clés : Information ; Entropie ; Codage de source ; Codage de canal ; Télécommunication.
Contenu
1. Concepts de base : Entropie, entropie conjointe, entropie conditionnelle. Information mutuelle.
2. Sources d'information : Entropie, débits d'entropie. Sources indépendantes, sources dépendantes,
sources markoviennes.
3. Codage de source : Problématique, compression. Théorème du codage de source (1er théorème de
Shannon). Méthodes pratiques : Huffman, arithmétique, Lempel-Ziv.
4. Codage de canal : Problématique, information mutuelle, capacité. Théorème du codage de canal
(2ème théorème de Shannon). Méthodes pratiques : Codes en blocs, linéaires, codes convolutifs, turbo
codes.
5. Cryptographie : Problématique, cryptage à clé publique. Point de vue informationnel.
6. Principe de longueur de description minimale : Inférence statistique. Applications à la modélisation
paramétrique de données.
12Un TP permet de mettre en œuvre des problématiques et traitements de base, principalement en
codage de source et communication sur canal bruité.
Connaissances et compétences visées
Prendre connaissance d'un cadre formalisé et quantitatif pour la description de l'information. Connaître
des problématiques et applications clés en sciences et technologies de l'information qui peuvent ainsi
être traitées.
3) Imagerie computationnelle
Computational imaging
Responsable : David ROUSSEAU
Objectif
Prendre en compte les évolutions de l’imagerie qui est de plus en plus couplée au traitement de façon
conjointe de telle façon que la formation de l’image inclut également le traitement et la correction des
défauts.
Contenu
Le module abordera les systèmes d’imagerie computationnelle les plus courants Tomographie, Spectro-
imagerie, Imagerie plénoptique. Les principes de ces imageries ainsi que leur mise en oeuvre à la fois
matérielle et logicielle seront proposés.
3) Traitement optique du signal, holographie
Signal optical processing, holography
Responsable : Georges BOUDEBS
Objectif
Cet enseignement vise, à travers l'analyse de Fourier, à généraliser le traitement du signal au système
imageur où l'information est codée sous forme spatiale. Les outils des systèmes linéaires et l'analyse
fréquentielle seront utilisés dans la compréhension des systèmes optiques destinés à la formation des
images. Des applications aux problèmes de synthèse de filtres avec des propriétés spécifiques seront
étudiées.
Contenu
Après un bref rappel sur le formalisme de Fourier à deux dimensions, nous aborderons la théorie de la
diffraction et les limitations qu’elle impose. Nous effectuerons ensuite des approximations qui
permettront de ramener les calculs à des opérations mathématiques simples. Le calcul explicite sera
mené en détail pour démontrer l’une des propriétés les plus remarquables et les plus utiles d’une
lentille convergente à savoir son aptitude à réaliser une TF bidimensionnelle. Ensuite, l'étude générale
des systèmes formant des images sera abordée en introduisant la notion de fonction de transfert
optique dans le cas de l'éclairage spatialement cohérent et incohérent. Nous passons en revue les
systèmes utilisés pour moduler spatialement les ondes optiques ainsi qu'un exemple illustrant les
techniques capables de modifier la transmission lumineuse en temps réel, par une commande optique
ou électronique. Ensuite et dans la deuxième partie de ce cours, nous abordons le domaine général du
traitement de l'information et plus particulièrement celui réalisé par un moyen optique. Diverses
applications sont proposées: filtrage de Zernicke, convolution par voie optique, reconnaissance de
formes, multiplication matrice-vecteur… De telles applications reposent sur l'aptitude des systèmes
optiques à faire subir des transformations linéaires générales aux données d'entrée. En conclusion, Il
s’agit ici de décrire et de comprendre les processeurs optiques utilisés pour le traitement d'images qui
ont atteint une certaine maturité et un point culminant en termes d'activité de recherche, même s’ils
n'ont pas connu l'essor industriel espéré, parce que la compétition avec les processeurs numériques
étant très rude.
13Connaissances et compétences visées
Calcul littéral de figures de diffraction de Fraunhofer à deux dimensions (ouvertures rectangulaire et
circulaire, réseau sinusoïdal en amplitude…). Propriétés des lentilles relatives à la transformation de
Fourier. Formation des images en éclairage monochromatique. Analyse fréquentielle des systèmes
optiques formant des images dans le cas de l’éclairage cohérent et incohérent. Fonctions de transfert
de modulation. Propriétés du film photographique et du SLM SLM (Spatial Light Modulators). Filtrage
spatial et traitement optique de l’information. Le microscope à contraste de phase. La convolution en
optique incohérente. Synthèse d’un filtre passe bande (en incohérent). Architectures utilisées en
éclairage cohérent. Le filtre de Vander Lugt. The Joint transform correlator. Applications à la
reconnaissance des formes. Exemple de calcul par voie optique (multiplication matrice-vecteur).
Exemple de déconvolution (amélioration d’une photo floue). Formation des images par holographie.
Applications de l’holographie.
S3-UE3 – IMAGERIE
1) Physique de l'imagerie
Physics beyond imagery
Responsables : Georges BOUDEBS et Pascal PICART
Objectif
L'objectif est de connaître les principes qui sous-tendent les différents systèmes imageurs à base
d’optique cohérente. Dans chaque domaine, l'étudiant doit être capable d'établir le lien entre une figure
d’interférences, en niveau de gris, la grandeur physique à la base de cette figure. On insiste
notamment sur les artefacts d'origines physiques dans les systèmes d’optique cohérente, tel que par
exemple le bruit de décorrélation de speckle.
Contenu
On étudiera la relation entre phase des interférences et grandeur physique d’intérêt. En particulier, il
sera abordé les différentes étapes de traitement des images interférométriques et les problèmes liés au
déroulement de phase et le traitement du bruit dans la mesure.
La mesure interférométrique introduira le concept de démodulation de phase. On étudiera les
méthodes de d’extraction de phase dans un signal d'interférences par des techniques dites «
temporelles » (décalage de phase temporel, détection hétérodyne) et par celles dites « spatiale »
(transformée de Fourier, détection synchrone spatiale). Les erreurs de mesure sous-jacentes aux
différentes méthodes seront abordées.
Une partie expérimentale abordera le traitement numériques d’interférogrammes et l’implantation
d’une partie des techniques abordées dans le cours. Le traitement numérique sera mené avec le logiciel
MATLAB.
Notion de cohérence spatiale. Théorie de la formation de l’image d’un objet plan à travers un
microscope. Simulation numérique. Cas de l’éclairage cohérent, incohérent et de l’éclairage
partiellement cohérent. Imagerie et caractérisations de matériaux dans un système imageur type 4f ou
interférentiel type Mach-Zehnder.
Trois séances de TP sont réalisées autour de système d'imagerie de pointe tels que l'IRM, la
microscopie électronique et AFM/STM.
Connaissances et compétences visées
Degré de cohérence. Simulation numérique de la fonction de transfert dans un microscope sous
éclairage de Kohler (cas des transformations linéaire et bilinéaire). Images microscopiques d’objets
rectangulaires.
142) Visionique, acquisition et visualisation des images
Computer vision
Responsable : Vincent BOUCHER
Objectif
Concevoir un cahier des charges pour une application vision et intégrer cette application en choisissant
les composants et les outils de traitement adéquats. Savoir définir et dimensionner un système de
vision en fonction d'un besoin exprimé par un industriel.
Contenu
1- Systèmes de vision industrielle : utilité, acteurs, marchés, technique
2- Eclairage : sources lumineuses, techniques d'éclairage
3- Vision humaine : physiologie, photorécepteurs, sensibilité spectrale, acuité visuelle.
4- Systèmes optiques : conjugaison optique, ouverture, profondeur de champ, prise de vue macro.
5- Caméras : capteur CMOS/CDD, fonctionnement, paramètres d'acquisition.
6- Notions de traitement temps réel.
Connaissances et compétences visées
• Capacité d'analyse d'un problème posé dans le langage industriel
• Savoir transposer la problématique dans le langage scientifique
• Calculs optiques (simples)
• Connaissances générales sur les produits existants : optique, caméras
3) Traitement numérique des images
Numerical image processing
Responsable : Etienne BELIN
Objectif
Cet enseignement vise à consolider les bases de connaissances en traitement du signal, en les
considérant dans le cas des images, par des acquisitions de notions plus avancées du traitement
numérique des images.
Mots-clés : image numérique, filtrage, segmentation, reconnaissance de formes, compression.
Contenu
1 - Images numériques – Généralités - Constitution, formats, structure d'une chaîne de traitement
d'images.
2 - Caractérisation des images numériques - Intensités, histogramme, profils, Transformation de
Fourier, transformation en cosinus.
3 - Prétraitement des images - Table de conversion des intensités, transformation d'histogramme,
égalisation - Filtrage linéaire, convolution - Filtrage non linéaire, filtre médian - Opérateurs
morphologiques, dilatation, érosion, squelettisation.
4 - Segmentation des images - Segmentation par les contours, gradient, laplacien - Contours actifs.
Transformée de Hough - Segmentation en régions homogènes, caractérisation des textures.
5 - Les images couleurs - Synthèses additives et soustractives - Principaux espaces couleurs.
6 - Analyse d'images - Reconnaissance de formes - Attributs morphométriques - Analyse en
composantes principales - Reconnaissance dans l'espace des attributs - Techniques neuromimétiques.
7 - Compression des images - Mesures : entropie, redondance, taux de compression, écart
quadratique, PSNR - Compression sans pertes, avec pertes - Codage différentiel, codage prédictif -
Quantification vectorielle - Codage par transformation : DCT, ondelettes.
Un TP permet de mettre en œuvre des traitements de base principalement sur le filtrage, la
segmentation et la reconnaissance de formes.
Connaissances et compétences visées
• Capacité au raisonnement scientifique suivi.
• Capacité à mobiliser des notions mathématiques pour les appliquer sur des situations concrètes
concernant le traitement d'images.
15• Capacité à mettre en œuvre de façon numérique des méthodologies d’étude et de résolution
S3-UE4 – INFORMATIQUE
1) Langage C/C++ et logiciel
C/C++ programming and software
Responsable : Victor TEBOUL
Objectif
Le but de cet enseignement est de permettre aux étudiants d’atteindre un niveau avancé dans la
programmation en langage C, et de faire le lien avec la programmation orientée objet en C++.
Contenu
Ce cours fait suite à un cours comprenant l'initiation au langage C en M1 et les étudiants provenant
d'autres Master devront donc s'assurer par eux-mêmes de ces prérequis, la durée de ce cours étant
trop limitée pour débuter sans savoir de base.
Tout au long du cours les étudiants créeront de petits objets numériques qui seront rangés dans une
bibliothèque de programmes. Des applications concrètes de la programmation en C seront recherchées
le plus possible à l'intérieur du périmètre des autres cours du Master.
Connaissances et compétences visées
Permettre aux étudiants d’atteindre un niveau avancé dans la programmation en langage C, et de faire
le lien avec la programmation orientée objet en C++.
Pouvoir appliquer ses connaissances de manière professionnelle aux problèmes concrets pouvant être
rencontrés.
Cependant les compétences à atteindre seront en partie modulées en fonction du niveau de départ des
étudiants, notamment pour ceux provenant de Masters 1 extérieurs.
2) Infographie, synthèse d’images, réalités virtuelles
Infography & virtual reality
Responsable : Paul RICHARD
Objectif
Cet enseignement a pour objectif principal de faire acquérir aux étudiants des connaissances globales
sur les techniques de modélisation 3D, d’animation, de rendu graphique et d’interaction temps réel
avec les environnements virtuels. Les étudiants sont sensibilisés aux méthodes de conception
d’environnements virtuels, d’intégration d’interfaces multimodales (visuelle, auditive, haptique et
olfactive) et à l’évaluation de la performance humaine.
Contenu
Techniques de modélisation 3D, Techniques d’animation et de rendu, Conception d’environnements
virtuels, Techniques d’interaction 3D, Interfaces et interfaçage multimodal. Evaluation de la
performance humaine. L'enseignement sera assuré sous forme de travaux pratiques qui seront
effectués dans le hall de technologie de l’ISTIA (qui dispose d’un ensemble d’interfaces de réalité
virtuelle telles que des capteurs de mouvement électromagnétiques, des gants de données, des
interfaces à retour d’effort. Des interfaces olfactives et une plate-forme immersive de réalité virtuelle
équipée avec un système de capture de mouvement par caméra infrarouge et d’un système à retour
d’effort non intrusif grande échelle.
Connaissances et compétences visées
• Développement d’applications logicielles,
• infographie temps réel,
• réalité virtuelle
16S3-UE5 - FORMATION GÉNÉRALES
1) Droit des entreprises, propriété industrielle
Industrial propreties
Responsable : Pascal LEHUEDE
Cet enseignement vise à présenter une vision d'ensemble du droit de la propriété industrielle, afin de
sensibiliser les étudiants aux aspects juridiques de leur future activité professionnelle à travers les
brevets (obtention du brevet : inventions brevetables, conditions de brevetabilité, formalités, droits et
obligations conférés par le brevet) et les signes distinctifs (les marques).
2) Fiabilité, gestion de projets, sûreté de fonctionnement
Fiability, project management and operating
Responsable : Anthony DELAMARRE
Ces enseignements visent à transmettre des compétences extra-scientifiques, très utiles dans le milieu
professionnel et industriel, avec une orientation particulière sur les aspects gestion organisationnelle et
méthodes de fiabilité prévisionnelle. Il s'agit de sensibiliser les étudiants, positionnés sur un secteur
technologique très évolutif et riche de larges potentialités de développement, aux démarches
d'innovation, valorisation, création d'entreprise.
3) Qualité, conception de produits, innovation
Quality, product and innovation
Responsables : Catherine BLONDEL, Abdessamad KOBI, Pascal LEHUEDE, Henri SAMIER et Jacqueline
MENET.
Ces enseignements visent à transmettre des compétences extra-scientifiques, très utiles dans le milieu
professionnel et industriel, avec une orientation particulière sur les aspects innovation, qualité et
création d'entreprise ou de valeur. Il s'agit de sensibiliser les étudiants, positionnés sur un secteur
technologique très évolutif et riche de larges potentialités de développement, aux démarches
d'innovation, valorisation, création d'entreprise.
17NOTES
Impression Service Reprographie UA
A Administration ı Scolarité ı Enseignement (Amphi A à E)
B Biologie végétale ı Physiologie végétale ı Travaux pratiques biologie
B’ Travaux pratiques biologie
C Travaux pratiques chimie
C’ Département de Géologie ı Recherche environnement (LETG -LEESA) ı Recherche géologie (LPGN-BIAF)
D Travaux pratiques physique
Da Enseignement ı Travaux pratiques physique
Db Département de Physique ı Recherche physique (LPHIA)
E Travaux pratiques biologie
F Département de Biologie ı Recherche neurophysiologie (SIFCIR) ı Travaux pratiques biologie, géologie
GH Département Informatique ı Recherche Informatique (LERIA) ı Travaux pratiques géologie
I Département Mathématiques ı Recherche Mathématiques (LAREMA)
J Chimie enseignement ı Travaux pratiques
K Département de Chimie ı Recherche Chimie (MOLTECH Anjou)
L Espace multimédia ı Enseignement (Amphi L001 à L006) ı Salle d’examen rez-de-jardin
2, Boulevard Lavoisier
49045 ANGERS CEDEX 01
T.0241735353
www.univ-angers.frVous pouvez aussi lire
