Évaluation de performance d'un système de fusion d'informations : application au traitement d'images 3D

Information fusion systems are mainly composed from mathematical tools allowing to realize data representation and combination. The aim of these systems can be expressed as a decision problem on the truth or plausibility of a proposition based on several information coming from different sources. Fusion try to manage the characteristics of the sources taking into account the information imperfection (inaccurate, incomplete, ambiguous, uncertain, etc.) and the redundant aspect, the complement and the conflictual aspect of information. Fusion systems concerned by this thesis have the ability to integrate the expert knowledge in their treatments. They are called cooperative fusion systems. Since these systems are trying to associate experts, it is important to provide to the users some informations that help them to better understand the fusion process. Such systems have many parameters that must be adjusted. These parameters have an important impact on the quality of the obtained results. One of the major problems associated to information fusion systems concerns the evaluation of their performance. A pertinent evaluation will allow to improve the quality of the fusion, to improve expert/system interaction and to better adjust the parameters of the system. Generally, the evaluation of such systems is made in the ouput of the processing chain by a global evaluation of the results. But it does not allow to know the precise subpart of the treatement chain that requires an adjustment of its parameters. Another difficulty releases in the fact that a complete ground truth of the result is not always available, which complicates the performance evaluation task. The application context of this work is the interpretation of 3D images (tomographic images, seismic images, synthetic images, ...). In this context, a local evaluation of the information fusion systems has been implemented. The approach has shown its interest in the efficient adjustment of parameters and the cooperation with expert.Les systèmes de fusion d'informations sont principalement composés, d'outils mathématiques permettant de réaliser la représentation et la combinaison des données. L'objectif de ces systèmes peut s'exprimer comme un problème de décision sur la vérité ou la vraisemblance d'une proposition étant donné une ou plusieurs informations issues de différentes sources. Les systèmes de fusion cherchent à exploiter au mieux les propriétés des sources de données en tenant compte de l'imperfection de l'information (imprécis, incomplet, ambigu, incertain, etc.) ainsi que l'aspect redondant, complémentaire et conflictuel des informations. Le système de fusion concerné par cette thèse a la capacité d'intégrer dans ses traitements de la connaissance experte. On le nomme système de fusion coopératif. Puisque ce système cherche à intégrer pleinement les experts dans son fonctionnement, il est important de mettre à disposition des utilisateurs des informations aidant à mieux comprendre la fusion réalisée. De tels systèmes disposent de nombreux paramètres à régler et ces derniers ont un impact important sur la qualité des résultats obtenus. Une des grandes problématiques liées à ces systèmes de fusion d'informations porte sur l'évaluation de leurs performances. L'évaluation doit permettre d'améliorer la qualité de la fusion, d'améliorer l'interaction expert/système et d'aider à mieux ajuster les paramètres du système. En général, l'évaluation de tels systèmes est réalisée en fin de chaîne par une évaluation globale du résultat. Mais, celle-ci ne permet pas de savoir précisément l'endroit de la chaîne qui nécessite une intervention. Une autre difficulté réside dans le fait qu'une vérité terrain complète sur le résultat n'est pas toujours disponible, ce qui complique la tâche d'évaluation de performances de ce type de systèmes. Le contexte applicatif de ce travail est l'interprétation d'images tridimensionnelles (images tomographiques, images sismiques, images synthétiques, ...). Dans ce contexte une évaluation locale des systèmes de fusion d'informations, a été mise en place. L'approche a montré son intérêt dans l'ajustement efficace des paramètres et dans la coopération avec l'expert