Méthodes de démélange non-linéaires pour l’imagerie ...

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HAL Id: tel-00950388 https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00950388 Submitted on 21 Feb 2014 HAL is a multi-disciplinary open access archive for the deposit and dissemination of sci- entific research documents, whether they are pub- lished or not. The documents may come from teaching and research institutions in France or abroad, or from public or private research centers. L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est destinée au dépôt et à la diffusion de documents scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, émanant des établissements d’enseignement et de recherche français ou étrangers, des laboratoires publics ou privés. Méthodes de démélange non-linéaires pour l’imagerie hyperspectrale Nguyen Nguyen Hoang To cite this version: Nguyen Nguyen Hoang. Méthodes de démélange non-linéaires pour l’imagerie hyperspectrale. Autre. Université Nice Sophia Antipolis, 2013. Français. NNT : 2013NICE4113. tel-00950388

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Submitted on 21 Feb 2014

HAL is a multi-disciplinary open accessarchive for the deposit and dissemination of sci-entific research documents, whether they are pub-lished or not. The documents may come fromteaching and research institutions in France orabroad, or from public or private research centers.

L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, estdestinée au dépôt et à la diffusion de documentsscientifiques de niveau recherche, publiés ou non,émanant des établissements d’enseignement et derecherche français ou étrangers, des laboratoirespublics ou privés.

Méthodes de démélange non-linéaires pour l’imageriehyperspectrale

Nguyen Nguyen Hoang

To cite this version:Nguyen Nguyen Hoang. Méthodes de démélange non-linéaires pour l’imagerie hyperspectrale. Autre.Université Nice Sophia Antipolis, 2013. Français. NNT : 2013NICE4113. tel-00950388

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Page 23: Méthodes de démélange non-linéaires pour l’imagerie ...

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Page 25: Méthodes de démélange non-linéaires pour l’imagerie ...

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Page 26: Méthodes de démélange non-linéaires pour l’imagerie ...

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Page 29: Méthodes de démélange non-linéaires pour l’imagerie ...

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Page 31: Méthodes de démélange non-linéaires pour l’imagerie ...

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Page 32: Méthodes de démélange non-linéaires pour l’imagerie ...

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Page 33: Méthodes de démélange non-linéaires pour l’imagerie ...

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Page 34: Méthodes de démélange non-linéaires pour l’imagerie ...

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Page 35: Méthodes de démélange non-linéaires pour l’imagerie ...

♣tr tt rt

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é♠é♥ s ♠s ②♣rs♣trs

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♣rtr s ① ♣r♥♣① t②♣s ♠é♥s ①st♥ts ♦♥ ét ①♠s é♥érs ♠♦ès ♠é♥

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r = α1m1 + α2m2 + · · ·+ αRmR + n

♥s ♠♦è s ♦♥♥s ♦♥t ré♣♦♥r ① ♦♥tr♥ts ♣♦stté t s♦♠♠ ♥té

αi ≥ 0, ∀i ∈ 1, . . . , R

R∑

i=1

αi = 1.

P♦r ♠♦è ♥♦♥♥ér ♠♦è ♠é♥ ♥♦♥♥ér st éé♠♥t ♣s♦♠♣① ♥ rs♦♥ s ♥trt♦♥s ♥t♥t ♣①tr ♥ ♣t érr ♠♦è éqt♦♥

r = Ψ(α,M) + n

♦ù Ψ st ♥ ♦♥t♦♥ ♥♦♥♥ér qs ♠♦ès tt ♠ ♦♥t éàété ♥tr♦ts ♣r ①♠♣ ♠♦è ♥ér é♥érsé ❬♠ t ❪ ♠♦è ♥t♠ ❬s♠♥t♦ ♦ss ❪ ♦ ♠♦è ♣♦st ♥♦♥♥ér❬t♠♥♥ t ❪

ét♦♥ ♠♥s♦♥

ét♣ rét♦♥ ♠♥s♦♥ été ♣rés♥té ♥s st♦♥ ♥s tt♣rt ♥♦s ♦♥s ♥t ♥♦s ♥térssr à rr ♥♦♠r ♠♥s♦♥s♥éssrs stàr ♥♦♠r s♦rs ♣r♠ts q ♦♥stt♥t ♠ ②♣rs♣tr ♦ ♥♦r ♥♦♠r ♥♠♠rs ♥ ♣t tr qqs ♠ét♦sts ❱ ❬♥ t ❪ ②♠ ❬♦ss s♠♥t♦ ❪ ♦ ♥♦r ❬♥ t ❪

❱rt ♠♥s♦♥t② ❱ tt ♠ét♦ ♣rt ♣r♥♣ q q♦♠♣♦sé éé♠♥tr st ♣rés♥t ♠♦rtr♠♥t ♥s ♥ ♥ s♣tr♦ù ♥♥ s trs ♦♠♣♦sés st ♥é ♦♥ ♣♦♥t st♠t♦♥ ❱ r♣♦s sr ♦♠♣rs♦♥ s rs ♣r♦♣rs s ♠trs ♦r♥ t ♦rrét♦♥ s ♣①s trs ♦srés

Page 37: Méthodes de démélange non-linéaires pour l’imagerie ...

♣tr tt rt

②♣rs♣tr s♣ ♥tt♦♥ ♠♥♠♠ rr♦r ②♠ ♣r♥♣ tt ♣♣r♦ st ♣r♦ ♥ ♥②s ♥ ♦♠♣♦s♥ts ♣r♥♣s t♦t♥ ♣r♥♥t ♥ ♦♠♣t s rtérstqs rt ♥t♥t s ♦srt♦♥s

♥ ♦♦ ①♠③t♦♥ tt ♠ét♦ ♣♣♦rt ♥ ♠♦t♦♥ à ❱ ♥ ♣r♥♥t ♥ ♦♠♣t t q s rs ♣r♦♣rs ♦rrs♣♦♥♥t rt s♦♥t ♥tqs sr s ♠trs ♦r♥ t ♦rrét♦♥♥ ♦tr s rs ♣r♦♣rs ♦rrs♣♦♥♥t s♥ ♥♠♠rs s♦♥t ♣sr♥s ♥s ♠tr ♦rrét♦♥ q ♥s ♠tr ♦r♥ t♥q ①♣♦t t t ♦♥♥ ♥ ♠ét♦ ♥tèr♠♥t t♦♠tq q♥ ♠♥ ♥ ♣r♠ètr ♥ ♥tré ♦♠♠ ❱ ♥ st♠t♦♥ rt♦♠♠ ②s♠

①trt♦♥ s ♥♠♠rs

♥ ①trr s ♥♠♠rs ♣srs ♠ét♦s ♦♥t été é♦♣♣és rt♥s s ♠ét♦s s♣♣♦s♥t ①st♥ ♣①s ♣rs ♥s sè♥ t s♦♥sèr♥t ♦♠♠ s ♥♠♠rs Pr♠ s ♦♥ ♣t tr s ♠ét♦sssqs ♦♠♠ ❬❲♥tr ❪ ❬♥ t ❪ ♦ ♥♦r ❱❬s♠♥t♦ ♦ss ❪

♦rt♠ ♣♦r t tr♦r s ♥♠♠rs ♥ ♠①♠s♥t ♦♠ s♠♣① é♥ ♣r s r♥rs s s♦♠♠ts q é♥ss♥t s♠♣①s♦♥t s ♥♠♠rs rrés à ♦♥t♦♥ q ①st ♥ ♣① ♣r ♣♦r q♥♠♠r ♥s ♠ trté r str ♣r♦♣♦s ❯♥ ét♣ rét♦♥ ♠♥s♦♥ st ♣♣qé ♥t tsr t ♦rt♠ r s s ♦♠ ♠♥♥t ér étr♠♥♥t ♥ ♠tr rré ♦rt♠

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Page 38: Méthodes de démélange non-linéaires pour l’imagerie ...

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q ♠①♠s ♦♠ s♠♣① S1i = t, ri ♣♦♥t st ♦s ♦♠♠ ♣r♠r ♥♠♠r t étqté m1 ♣♦rst s rr s s♠♣①sS2i = (m1, ri) ♣♦♥t ri ♠①♠s♥t ♦♠ s♠♣① st sét♦♥♥é♦♠♠ ét♥t ①è♠ ♥♠♠r t étqtém2 ♣r♦sss ♦♥t♥ sqà q s R ♥♠♠rs rqs ♥t été étr♠♥és

♦rt♠ ❱ r♣♦s sr t q tr♥s♦r♠t♦♥ ♥ ♥ s♠♣①st é♠♥t ♥ s♠♣① ♥ ♣r♦tt s ♦♥♥és s♦♥ ♥ rt♦♥ q st ♦rt♦♦♥ s♦ss♣ ♥♥ré ♣r s ♥♠♠rs q ♦♥t été tr♦és sq à ♣♦♥t ♣s é♦♥é ♦r♥t ♥ ♥♠♠r s♣♣é♠♥tr ♦rt♠ ♥♥s tért♦♥s sqà q tt♥ ♥♦♠r s♦té ♥♠♠rs ❱trt st♥ ♥tr ♥ ♣♦♥t t s♦ss♣ ♥♥ré ♣r s ♥♠♠rs t♦rt♠ st s♠r à à ér♥ q ❱ ts ♥ ♣r♦sss rtérst♦♥ rt ♥ rér s♥sté rt st résé ♥ts♥t é♦♠♣♦st♦♥ ♥ rs s♥èrs ❱ ♣♦r ♦t♥r ♣r♦t♦♥q r♣rés♥t ♠① s ♦♥♥és s♥s ♣ss♥ ♠①♠

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♥s ♣tr ♥♦s ér♦♥s qqs ♠♦ès ♠é♥ ②♣rs♣tr①♥s q r s♥s ♣②sq Ps ♥♦s ♥tr♦s♦♥s s ♣r♥♣① ♦rt♠s é♠é♥ sss ttértr q sr♦♥t tsés ♣r st à ttr ♦♠♣rs♦♥ ♥♠♥t ♥♦s é♦qr♦♥s s ♣sts ♥ ♠é♦rr s t♥qs

♦è ♥ér

éà ♣rés♥té ♣tr ♠♦è ♥ér s à r♣rés♥tr ♥ sé♥r♦s♠♣ ♠é♥ ♦rrs♣♦♥ s ♦ù sr ♠é ♥ ♥ ♣① ♦♥♥é st♦♥stté ♣ts ♦♠♦è♥s r②♦♥♥♠♥t réé ♦♠♥ ♦rs s s♣trss éé♠♥ts ♦♥sttts ♥s s ♠ê♠s ♣r♦♣♦rt♦♥s q rs ♦♥♥s rs♣ts r str ♣r♥♣ ♥ ♠♦♥tr♥t q ♠♦è ♠é♥ ♦♥séré ♣♦r ♥ sè♥ é♣♥ é♠♥t é ♦♥séré ss s♠♣ s♦t ♠♦è ♥st ♣s à ♥ér r ♦rs ♠♣é♠♥tt♦♥ ♠ét♦s é♠é♥ s ♥ ♣♦♥t t♦r t sés à é♦♣♣r ♠♦èsért

r =Mα+ n

Page 43: Méthodes de démélange non-linéaires pour l’imagerie ...

♣tr ♦ès ♠é♥ t ♠ét♦s é♠é♥ ♥ér

♦ù r st s♥tr s♣tr ♦sré ♥ ♥ ♣①tr M st ♥ ♠tr t L×R s s♥trs s♣trs s éé♠♥ts ♦♥sttts L ♥♦♠r ♥s s♣trs R ♥♦♠r ♦♠♣♦sés ♣rs t α st tr s ♦♥♥s♦rrs♣♦♥♥t ① éé♠♥ts ♣rs rr♦♣és ♥ ♦♦♥♥ ♥s ♠tr M ttéqt♦♥ ♣t sérr ♠♥èr ♣s ♦♠♣t à é sè♥ à trtr s♦s ♦r♠

R =MA+N

♦ù R st ♠tr s ♣①trs t L×N N ♥♦♠r ♦srt♦♥s ♥s sè♥ ②♣rs♣tr N ♠tr rt ♦rrs♣♦♥♥t à q♣① ♠♦è ♥ér ♦t stsr s ♦♥tr♥ts ♣♦stté t s♦♠♠♥té érts ♥s s ♦♥tr♥ts ♠♣♦s♥t q q ♣①tr s st ♥s ♥ s♠♣① ♦♥① ♦♥t s s♦♠♠ts s♦♥t s ♦♠♣♦sés ♦♥sttts sè♥ r str ♥ t ♦♥rt♦♥

éqt♦♥ sèr rés♦r ♣r♦è♠ é♠é♥ ♥ér ♦rrs♣♦♥♥t ♣r ♠♦♥rs rrés ♦♥tr♥ts s M st ♦♥♥ ♥s s ♦♥trr ♦♥♣t ♥sr ♥ ♠ét♦ t②♣ ♣♦r st♠r s♠t♥é♠♥t s s♣trss ♦♠♣♦sés ♦♥sttts t rs ♦♥♥s ♥s sè♥

r é♥ ♥ér é♥ ♥t♠ ❬ P③ ❪

♦ès ♥♦♥♥érs

♥s rt♥s sè♥s ②♣rs♣trs s ts ♥♦♥♥érs s♦♥t ♥éts t♣♥t sr s réstts s ♦♥ ts s ♠ét♦s ♥érs s ts ♣♥têtr ♠r♦s♦♣qs t é♥érés ♣r s ré①♦♥s ♠t♣s ♦ ♥♦r ♣r s ♥trt♦♥s ♥t♠s ♥tr s ♠tér① ♥s ③♦♥ ♠é ♥s ♦♥t①t ♣♣rt

Page 44: Méthodes de démélange non-linéaires pour l’imagerie ...

♦ès ♥♦♥♥érs

♥♦♥t♦r♥ é♦♣♣r s ♠♦ès é♠é♥ ♥♦♥♥érs ss ♣srs ♠♦ès t②♣ ♦♥t été é♦♣♣és ♥s ttértr s t♥♥t à ♠♠rs ♣é♥♦♠è♥s ♣②sqs s♦s♥ts t♦t ♥ ♥t à rs♣tr ♥ ♦♠♣r♦♠s♥tr ♣rés♦♥ ♠♦è t s ♦♠♣①té sàs ♥ ♣r♦ér ♥rs♦♥♦s ér♦♥s ss♦s s ♠♦ès s ♣s stés sq

♦è ♥ér é♥érsé

♠♦è s à é♥érsr ♠♦è ♥ér ♥ ♦♥sér♥t s tr♠s r♦sés♣♦r ♣♣r♦r s ts ré①♦♥s ♠t♣s ♠r♦s♦♣qs ❯♥ t sé♥r♦♣t êtr r♥♦♥tré ♣♦r s sè♥s qss sr s ③♦♥s ♦rstèrs ♦ù s ♥trt♦♥s ♥tr s♦ t s s ♥trs ér♥ts s♦♥t ♠t♣s ♠♦è♥ér ♥é s ♥trt♦♥s ♠♣q♥t ♣s ① ♠tér① q sts♦♥ ♣♣t♦♥ ♦srt♦♥ r st ♠♦ésé ♣r

r =R∑

i=1

αimi +R−1∑

j=1

R∑

k=j+1

βj,kmj ⊙mk + n

♥s q ⊙ r♣rés♥t ♣r♦t ♠r é♥ ♣r

mj ⊙mk =

m1,j

mL,j

m1,k

mL,k

=

m1,jm1,k

mL,jmL,k

s ♦♥ts βjk r♣rés♥t♥t ♣r♦♣♦rt♦♥ s rét♥s ♠t♣s sés ♣r ré①♦♥ ♥tr s ① ♠tér① mj t mk trt s ♣♦t♦♥s ré①♦♥s♠t♣s ét♥t ♣s ♦♥ q trt ♥♦r♠ rét♥ s♥ tr♦ rét s♦♥ts ♣♥t ♦♥ sérr s♦s ♦r♠ βjk = γjkαjαk 0 6 γjk 6 1♥ ♦tr ♥ q s tr♠s ♥trt♦♥ ♦rr s♣érr s♦♥t é♠♥t rçs ♣r ♣tr ②♣rs♣tr s ①♣ér♥s ♠♥és ♥s ❬♦♠rs t ❪♦♥t ♠♦♥tré q s tr♠s ♣♥t êtr ♥éés ér♥ts r♥ts ♠♦è ♥ér ♦♥t été ♣r♦♣♦sés ♥s ttértr s ♠♦ès èr♥t ♣rs ♦♥tr♥ts tté ♠♣♦sés sr s ♦♥♥s ♠♦è ♣r♦♣♦sé ♥s❬s♠♥t♦ ♦ss ❪ ♥♦♠♠é ♠♦è s♠♥t♦ r♣♦s srs ♦♥tr♥ts s♥ts

R∑

i=1

αi +

R−1∑

j=1

R∑

k=j+1

βjk = 1

♠♦è ♦♥sèr s tr♠s r♦sés ♦♠♠ ♥♦① éé♠♥ts ♦♥sttts sè♥ s ♦♥ts βjk ♣♦r ♦♥♥s ♦rrs♣♦♥♥ts ♠♦è ért♥s ❬♥ t ❪ èr r♥r ♣r

R∑

i=1

αi = 1 βjk = αjαk

Page 45: Méthodes de démélange non-linéaires pour l’imagerie ...

♣tr ♦ès ♠é♥ t ♠ét♦s é♠é♥ ♥ér

♠♦è ttr ♥ rt♦♥ été ♥tr s ♦♥ts β t ♣r♦t s♦♥♥s tt ②♣♦tès ♥ ♣s stt♦♥ ♣②sq s♦ ♥♠♥t ♠♦è ♥ér é♥érsé é♥ ♥s ❬♠ t ❪ st ♦♥♥é ♣r

r =Mα+

R−1∑

j=1

R∑

k=j+1

γjkαjαkmj ⊙mk + n

s♦s s ♦♥tr♥tsR∑

i=1

αi = 1 αi > 0

0 6 γjk 6 1 γjk > 0

♦ù γjk és♥ ♥trt♦♥ ♥tr s éé♠♥ts ♦♥sttts j t k ♠♦è st ♥é♥érst♦♥ ♥térss♥t ♠♦è ♥ér ♣r♥♥t ♥ ♦♠♣t s ♣é♥♦♠è♥s s♦♥ ♠t♣s ♠r♦s♦♣qs

♦è ♥t♠

♥ ss s ts ♥♦♥♥érs ♠r♦s♦♣qs s ♠s ②♣rs♣trs s♦♥tss ♦rr♦♠♣s ♣r s ♣é♥♦♠è♥s à é ♠r♦s♦♣q ttr ①♠♣♥s r ♣♣t♦♥s é♦♦qs s ♠♥ér① s♦♥t ♠é♥és à ♥ és♣①q s és s♣ts s♦♥t é♥ér♠♥t ♣s ♣tts q ♦♥r trt s ♣r s ♣♦t♦♥s r str ♣é♥♦♠è♥

♥ s s♥t sr té♦r tr♥srt rt ♦♥ é♦♣♣é ♣srs ♠♦èsté♦rqs ②♥t ♣♦r t érr ♣rés♦♥ s ♥trt♦♥s ss ♣r ♠èr ♦rs r♥♦♥tr s ♠é♥s ❯♥ ♣♣r♦ st ♦♥♥é ♣r ♣♥s ❬♣ ❪ ♦ù ért s ♥trt♦♥s ♥t♠s ♣②sqs ♥ ts♥t ♣srs q♥ttés s♥ts st ♥ ♠♦è ♣♦st ♥♦♥♥ér ♥t tté ♣srs ♠♦ès ♠é♥ ♥♦♥♥érs s♠♣és ♦♥t été ♣r♦♣♦sés ♣♦rrtérsr rt♦♥ ♥♦♥♥ér ♥tr s éé♠♥ts ♦♥sttts ♥s ♥ ♠é♥♥s ❬ ♥ ❪ s trs é♥ss♥t ♥ ♠♦è ♥②tq ♣♦r ①♣r♠rs rét♥s ♠srés ♥ ♦♥t♦♥ s ♣r♠ètrs ♥tr♥sèqs ① ♠é♥s ♣r①♠♣ rt♦♥ ♠ss s rtérstqs s ♣rts ♥s ♥sté t t s é♦s ♠♦♥♦s♣rs♦♥ ♦t♦s ♠♦è é♣♥ ss♦rt♠♥t ♣r♠ètrs ♠♣rqs r ♥ésst ♦♥♥ss♥ ♣rt ♣♦st♦♥ t ♦r♥tt♦♥ ♣tr ♣r r♣♣♦rt à ③♦♥ ♦sré P♦r ttrs♦♥ st♠t♦♥ s ♣r♠ètrs t②♣ ♠♦ès sèr ♥ ♣rtq

♦ès ♣♦st ♥♦♥♥érs

s ① ♠♦ès ♣réé♥ts ér♥t ♥é♣♥♠♠♥t ① t②♣s ts ♥♦♥♥érs à ① és ér♥ts ♥ érr ♦♥♦♥t♠♥t s ts ♠r♦s♦♣qs t ♠r♦s♦♣qs ♥ ♠♦è à ① tr♠s été ♣r♦♣♦sé ♥s

Page 46: Méthodes de démélange non-linéaires pour l’imagerie ...

ét♦s ♥érs st♠t♦♥ s ♦♠♣♦sés ♣rs

❬♦s t tt♥ r♥♥ ❪

r =R∑

i=1

αimi + αR+1 g

R∑

j=1

fjwj

+ n.

♣r♠r tr♠ ért ♠é♥ ♥ér é ♠r♦s♦♣q t♥s q s♦♥ r♥ ♦♠♣t ♥ ♠é♥ ♥t♠ ♥ éé♠♥t ♦♥sttt t♦♥♥♣♦♥éré ♣r ♥ ♦♥t ♦♥♥

tr ♣rt ♥s ❬t♠♥♥ t ❪ s trs ♦♥t ♣r♦♣♦sé ♥ ♠♦è à♠ê♠ érr ♥ r♥ rété sss ♥♦♥♥értés st ♦t♥ ♥♦♥sér♥t ♥ é♦♣♣♠♥t s♦♥ ♦rr ♥ ♠♦è ♠é♥ ♣♦st ♥♦♥♥ér PP Ps ♣résé♠♥t ♣①tr ♦sré st ♠♦ésé ♣r

r = g

(R∑

i=1

αimi

)+ n

♥s q g st ♥ ♦♥t♦♥ ♥♦♥♥ér é♥ ♣r ♥ ♣♦②♥ô♠ ré ①

g : [0, 1]L −→ RL

x 7−→ x+ b (x⊙ x)

tt ♦♥t♦♥ st ♣r♠étré ♣r ♥ ♦♥t ré b ♥ tté♥r ♦ ♠♥r ♦♠♣♦s♥t ♥♦♥♥ér ♠♦è ♣t s réérr

r =Mα+ b(Mα)⊙ (Mα) + n

♥ ♥♦t q s rét ♠♦è ♥ér ♦rsq b = 0 ♥ ♦tr s trs ♦♥t♠♦♥tré q st ss♠♠♥t ① ♣♦r érr ♣♣rt s ♠♦ès ♥érs♥♥ ♥ ♠♦♥t ①♣rss♦♥ g st ♣♦ss érr ♥♦♠r① t②♣s ♥♦♥♥értés s t♥t st q ♠♦è é♠é♥ ♠r ss♠♠♥t s♠♣♣♦r êtr ♥rsé

ét♦s ♥érs st♠t♦♥ s ♦♠♣♦sés ♣rs

♣rès ♦r sté ér♥ts ♠♦ès ♠é♥ ♦♥ s♥térssr à ♠s ♥ ÷r ♥ ♣r♦ér ♦♠♣èt é♠é♥ ♦s ♦♥s ♣rés♥tr s♠ét♦s sés sr s ♠♦ès ♦♠♠ ♠♥t♦♥♥é ♣tr ♥ î♥ ssq ♦♠♠♥ rét♦♥ ♠♥s♦♥ ♣r♦è♠ ♣s ①trt♦♥ s♦♠♣♦sés ♦♥sttts rét♦♥ ♠♥s♦♥ st ♥ ♦♣t♦♥ ♥ rér ♦♠♣①té t♦r ①trt♦♥ s ♦♠♣♦sés ♣rs ♣t êtr résé ♦ s♥s rét♦♥ ♠♥s♦♥ ♥s tt st♦♥ ♦♥ ét qqs ♠ét♦s♦♥♥s ①trt♦♥ s ♦♠♣♦sés ♣rs

❯♥ ♦♠♣♦sé ♣r ♣t êtr é♥ ♦♠♠ ♥ s♥tr s♣tr é♠♥t ♣r♣♦r ♥ ss tt ♥♦t♦♥ ♦t êtr st♥é ♣① ♣r trt♦♥♥♠♥t tsé ♥s ①♣♦tt♦♥ s ♦♥♥és ②♣rs♣trs ♦ù tr♠ ♣① és♥ ♥ ♣①tr ♠♥s♦♥ L ❯♥ ♣① st t ♣r s s s♥tr s♣tr ♦rrs♣♦♥ à ♥ ♦♠♣♦sé ♣r ss ♣♣é ♦♠♣♦sé ♦♥sttt ♥s st

Page 47: Méthodes de démélange non-linéaires pour l’imagerie ...

♣tr ♦ès ♠é♥ t ♠ét♦s é♠é♥ ♥ér

ét♦

♠ét♦ été ♥t♠♥t ♥tr♦t ♥s ❬❲♥tr ❪ st ♥ s ♦rt♠s s ♣s tsés ♣♦r ①trt♦♥ s ♦♠♣♦sés ♣rs r♣♦ssr r♦ss♥ ♥ s♠♣① ♥s ♥ s♣ ♠♥s♦♥ L ♦♥t s R s♦♠♠tss♦♥t sét♦♥♥és ♣r♠ s ♦srt♦♥s t♥t ♦♥♥é ♥ ♦♥rt♦♥ s♠♣①à ♥ tért♦♥ ♦♥♥é ss② r♠♣r ♥ ♦srt♦♥ s♥t ♦ s♦♠♠t ♣r ♥ tr ♦srt♦♥ ♥ r r♦îtr ♦♠ s♠♣① ♣r♦éé st stré ♣r r t st ért ♣r ♦rt♠ s♥t

q s♦♠♠t st sss♠♥t r♠♣é ♣r ♣①tr ♥ ♦rs tst

♦♠ s♠♣① ♦r♠é ♣rès q ssttt♦♥ st é ♦♠ s♠♣① r♦ît râ à ♥ s ssttt♦♥s ♣①tr ♥ ♦rs tst r♠♣ s♦♠♠t ♦♥r♥é

♣r♦sss st ré♣été t♥t q t♦s s ♣①tr ♦♥stt♥t sè♥♥♦♥t ♣s été tstés

r

♠s ♥ ÷r tt ♠ét♦ ♥ésst sr♠♦♥tr ♣srs tés ♣r♠èr ♦♥r♥ ♥♦♠r ésré R ♦♠♣♦sés ♣rs P♦r ♦♥♣t r♦rr à s ♣r♦érs ts q ❱ ❬♥ t ❪ ♦ ♥♦r ②s♠ ❬♦ss s♠♥t♦ ❪ ①è♠ qst♦♥ ♦♥r♥ ♦① ♥s♠ ♥t s ♣①trs ♦♥stt♥t s s♦♠♠ts s♠♣① ❯♥♥tst♦♥ s st ss♥t ♣♦r ♦t♥r ♥ réstt ♥ ♦rrt t éérr ♦♥r♥ ♦rt♠ P♦r ♥ ♦rt♠ été♥tr♦t ♥s ❬ t ❪ t ♦rt♠ trt rr♦r ♥②ss r♣♦s sr s ♣r♦érs é♠é♥ ♣rt ts♥t ♣r ①♠♣ ❬♥③ ♥ ❪ ♥ ♣r♦r ♥ séq♥ ♣①trs ♥t①

❯♥ r♥r ♣r♦è♠ r♣♦s sr t q♥ s ♣①tr ♥t r♠♣♠♥t st ♦♥séré à ♦s ♥ ♦♥séq♥ t ♦rt♠ ♦t♦♥ ♥♦♥t ♣s rr ①st s♦t♦♥ r♥ ♠♣♦ss ♦♠♣t t♥ t ♣r♦è♠ Psrs strtés ♦♥t été ♣r♦♣♦sés ♥ ♠é♦rr tt

Page 48: Méthodes de démélange non-linéaires pour l’imagerie ...

ét♦s ♥érs st♠t♦♥ s ♦♠♣♦sés ♣rs

stt♦♥ ♥ ♣♦rs♥t s♦♥ ♣r♦♣r ♦t t ♦♣t♥t ♥ rtèr ♦♥r♥ s♣éq Pr♠ ① ♦♥ ♣t tr ❬❳♦♥ t ♥③ t P③ ♥ ❪

ér♦♥s ♦rt♠ ❬P③ ♥ ❪ ♦♥stté s ét♣s ♣réé♠♠♥t érts

st♠t♦♥ ♥♦♠r R ♦♠♣♦sés ♣rs ❯tsr ❱ ♦ ②s♠

ét♦♥ ♠♥s♦♥ ❯tsr ♣♦r rér ♠♥s♦♥ s ♣①trs ♦srés L à R − 1 t tr ♥s ♦♠ ss♠♣①s

♥tst♦♥ ♦t m(0)1 ,m

(0)2 , . . . ,m

(0)R ♥s♠ s ♦♠♣♦sés ♣rs ♥

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♦♠ tért♦♥ k r ♦♠ s♠♣① Sk ♦♥t ss♦♠♠ts s♦♥t s ♦♠♣♦sés ♣rs m(k)

1 ,m(k)2 , . . . ,m

(k)R ♥ ts♥t

VS =1

(R− 1)!

∣∣∣∣∣t(

1 1 . . . 1

m(k)1 m

(k)2 . . . m

(k)R

)∣∣∣∣∣

ré♣été ♦♠ P♦r q ♣①tr r r s ♦♠s ss♠♣①s S(r,m(k)

2 , . . . ,m(k)R ) S(m(k)

1 , r, . . . ,m(k)R ) S(m(k)

1 ,m(k)2 , . . . , r)

♥ s ssttt♦♥s ♥ ♣r♠t r♦tr V (Sk) ♥ ♣s ♠♦r♥s♠ s ♦♠♣♦sés ♣rs r ♥♦♥ ♣r♦ér r♠♣♠♥t ♣r r s♦♠♠t à ♥s♠ ②♥t ♦♥t ♣s r♥ r♦ss♠♥t V (S)

♦ P

♦rt♠ ♠♣① r♦♥ ♦rt♠ ❬♥ t ❪ s à ①trr s ♥♠♠rs ésrés ♥ ts♥t r♦ss♥ ♥ séq♥ s♠♣①s ♦♠♠♥ ① s♦♠♠ts t ♦t sss♠♥t s s♦♠♠ts s♠♣①①trts s ♣①trs ♦srés ♦rt♠ sè ♦rsq ♥♦♠r s♦♠♠ts tt♥t t R ♣ré♠♥t st♠é ♣r ❱ ♦ ②s♠ r ért ♣r♦sss ♥ sét♦♥♥r ♥ ♣① ♣♣r♦♣ré ♦♠♠ s♦♠♠t ♥t♥ ♣r♦sss sét♦♥ t q ♣rès st tsé

♦sr ç♦♥ ét♦r ♥ ♣①tr t ♥s ♥s♠ ♦♥♥és

r♦r ♥ ♣①tr m1 ♣r♠ s ♣①trs r sè♥ q ♠①♠s étr♠♥♥t ∣∣∣∣t

(1 1

t r

)∣∣∣∣P♦r r r♥r st ♥éssr r♦rr à ♥ rét♦♥ L à 1

♥ ts♥t s♠♣♠♥t ♥ P ♦

♦♥♥t ♥♦tr q ♣r♦t♦♥ ♣r♠r s♦♠♠t m1 st étr♠♥é ♣r ♣① é♥éré ét♦r♠♥t t ♦① ♥ tr ♣① t ♣t é♥érr ♥ trs♦♠♠t m1 ♦t♦s s ①♣ér♥s résés ♥s ❬♥ t ❪ ♠♦♥tr♥tq ♣① t ♥ q ♣ t sr réstt ♥ ♦rt♠ st ♦♥ért ♦♠♠ ss♦s

Page 49: Méthodes de démélange non-linéaires pour l’imagerie ...

♣tr ♦ès ♠é♥ t ♠ét♦s é♠é♥ ♥ér

r Pr♦ér ❬♥ t ❪

♥tst♦♥ ❯tsr ❱ ♦ ②s♠ ♣♦r st♠r R ♥tsr m1 ♥ ts♥t ♣r♦sss ért sss ♥ ♥♦t n = 1

P♦r n ≥ 1 t ♣♦r q ♣① r tsté ♦♠ V (m1,m2, ...mn, r)

s♠♣① à ♣rtr

V (m1,m2, ...mn, r) =1

n!

∣∣∣∣t(

1 1 . . . 1 1

m1 m2 . . . mn r

)∣∣∣∣

❯♥ t♥q rét♦♥ ♠♥s♦♥ st ♥éssr ♣♦r q ♠tr♦♥séré ♥s ①♣rss♦♥ sss s♦t rré

r♦r mn+1 t q

mn+1 = argmaxrV (m1,m2, ...mn, r)

♦rt♠ s ♣♦rst sqà q t♦s s s♦♠♠ts ♥t été étr♠♥és

t ♦rt♠ ♥ ♦ût t♦r Pr rs ♥s♠ s s♦♠♠ts♦t♥s st ♦♥sst♥t q st ♥ ♣♦♥t ♦rt ♣r r♣♣♦rt ① trs ♦rt♠s♥ r♥ ♥ésst ♥ rét♦♥ ♠♥s♦♥ à q tért♦♥ q♦♥stt ♥ ss rt♥ ♠ét♦

❱ ❱rt① ♦♠♣♦♥♥t ♥②ss ❬s♠♥t♦ ♦ss ❪ st ♥♠ét♦ ♥♦♥s♣rsé r♣♦s♥t sr t q t♦t tr♥s♦r♠t♦♥ ♥ ♥s♠♣① st ss ♥ s♠♣① ♦♥t s s♦♠♠ts rst♥t ♥♥és t ♦rt♠♦♠♠ s ♣réé♥ts s♣♣♦s ①st♥ ♣①s ♣rs ♥s sè♥ ②♣rs♣tr ♣r♦tt ♠♥èr tért s ♦♥♥és ♥s ♥ rt♦♥ ♦rt♦♦♥ s♦ss♣ é♥ ♣r s s♦♠♠ts éà étr♠♥és ♥♦ s♦♠♠t ♦rrs♣♦♥

Page 50: Méthodes de démélange non-linéaires pour l’imagerie ...

ét♦s ♥érs st♠t♦♥ s ♦♥♥s

♣♦♥t ♦♥t ♣r♦t♦♥ st ♣s é♦♥é s♠♣① ♦r♥t ①ét♦♥ ♦rt♠ s ♣♦rst sqà q t♦s s s♦♠♠ts ♥t été étr♠♥éss ♣r♦r♠♥s ❱ s♦♥t ♠♦♥s ss ♦♥♥s q s ♣♦r♥ ♦♠♣①té ♠♦♥r t ♣r♦t♦♥ ♥♦t♦♥s q st ♥s♥s à ♣rés♥ ♥ tr ♠♥t♦♥ γ t q r =Mγα+ n r strs ♣r♦t♦♥s tés

r Pr♦ér ❱ ❬s♠♥t♦ ♦ss ❪

ét♦s ♥érs st♠t♦♥ s ♦♥♥s

tt ét♣ t st à ①trt♦♥ s ♦♠♣♦sés ♣rs s ♦rt♠s ♣rèss♣♣♦s♥t ♦♥ q s ♦♠♣♦sés ♦♥t été ♣ré♠♥t étr♠♥és s s♦♥t s♦♥tqés ♦rt♠s é♠é♥ s♣rsés ♥ ♦tr s r♣♦s♥t sr s ♠♦ès ♠é♥ éà ♣rés♥tés ♦rs ♣r♠èr st♦♥ ♥s tt ♣rt♦♥ s ♦♥sr ① ♦rt♠s é♠é♥ ♥ér s ♠ét♦s ♥♦♥♥érsr♣♦s♥t sr s ♣r♥♣s ♣s ♦♠♣①s t sr♦♥t ♦♥ é♦qés ♥s st

P♦r ♥ ♠♦è ♠é♥ ♥ér r = Mα + n s♥s ♦♥tr♥ts ♦♥ ♣ttsr ♠ét♦ s ♠♦♥rs rrés ♣♦r st♠r tr s ♦♥♥s s♦t

α = rminα

‖r −Mα‖2

s♦t♦♥ ♣r♦è♠ st s♦t♦♥ très ♦♥♥

α = (M⊤M)−1M⊤r

❯♥ s♦t♦♥ ♥②tq s ♠♦♥rs rrés s♦s ♦♥tr♥t t②♣ été ①st♥♥t ♦♥tr♥t s♦♠♠ ♥té ♣r♦è♠ rés ♥s ♥tr♦t♦♥

Page 51: Méthodes de démélange non-linéaires pour l’imagerie ...

♣tr ♦ès ♠é♥ t ♠ét♦s é♠é♥ ♥ér

♦♥tr♥t ♥♦♥♥étté Psrs ♦rt♠s ♦♥t été ♣r♦♣♦sés ♥ stsr à s ♦♥tr♥ts ♦♥t ② ♦♥str♥ st qrs❬♥③ ♥ ❪ ♣r♦è♠

α = rminα

‖r −Mα‖2

s♦s s ♦♥tr♥ts 0 α 1 ♣t êtr sé♠♥t rés♦ ♣r ♣r♦r♠♠t♦♥ qrtq P♦r ♥térr ♦♥tr♥t s♦♠♠ ♥té ♦t ♥ tr ♥à ♠tr M ♦♥t t♦s s éé♠♥ts s♦♥t é① à 1 ♥ t ♠ê♠ ♣①tr ♦sré r t ♦♥ ♥tr♦t ♥ ♣r♠ètr δ δ ≥ 0 ts q

r =

(δr

1

)t M =

(δM

1

)

♣r♦è♠ s rés♦t ♦rs r t M ♦t♦♥s q r♥t à ♦tr♥ tr♠ ♣é♥té tr♠ tt ① ♦♥♥és ♥ ♣r♠ètr rérst♦♥ 1/(2δ2) ♦♥tr♥t s♦♠♠ ♥té ♥st ♦♥ ♣s strt♠♥t éré♥ ♣r♦é♥t ♥s

é♠é♥ sé sr t♦rst♦♥ ♠tr ♥♦♥♥ét

s ♦rt♠s ♦♥t été é♦♣♣és ♥ st♠r s♠t♥é♠♥t ♠tr s♦♠♣♦sés ♣rs t s ♦♥♥s s ♣①trs sè♥ ❬♦ r♠♥ t ♥r① t ♦ss ❪ é♥ér♠♥ts ♦rt♠s ♥①♣♦t♥t ♣s ②♣♦tès ①st♥ ♣①s ♣rs sté♦rq ♣♦r s ♠ét♦s st t♦rst♦♥ ♥ ♠trs ♥♦♥♥éts ♥s r ♥ ♣♣t♦♥ à ♠r ②♣rs♣tr st t♦rsr ♠trR ♥♦♥♥ét ♥ ① ♠trs ♥♦♥♥éts ♠tr s ♥♠♠rs M t L × R t ♠tr s ♦♥♥s A t R × N N ♥♦♠r♦srt♦♥s ♣r♦è♠ ♣t sérr ♥s

minM ,A

1

2‖R−MA‖2F

st à A 0 t M 0

s♦t♦♥ ♣r♦è♠ ♥st ♣s ♥q ♥ét♥t ♣r rs ♣s ♦♥♦♥t♠♥t ♦♥① ♣r r♣♣♦rt à M t A ♦♥♥t ♦♥ ♦tr s ♦♥tr♥ts♥ rstr♥r s♣ s s♦t♦♥s ♦rt♠ ❱ ❬♦ ❪♣r♦♣♦s ♦tr ♦♥tr♥t ♦♠ ♠♥♠♠ ♣r♦è♠ ♣t ♦♥ s ♦r♠r ♥s

minM ,A

1

2‖R−MA‖2F + λJ (M)

st à M 0 t A 0 t 1⊤RA = 1

⊤N

♥s q 1⊤N st ♥ tr ♥ t N ♦♥t s éé♠♥ts s♦♥t é① à 1 ♣r♠r tr♠ st rrr r♦♥strt♦♥ q à tr♦r ♥ s♠♣① r♦♥sr♥t t♦ts s ♦♥♥és ①è♠ st rstrt♦♥ ♦♠ s♠♣① q

Page 52: Méthodes de démélange non-linéaires pour l’imagerie ...

ét♦s ♥érs st♠t♦♥ s ♦♥♥s

t♥ à r♥r ss ♦♠♣t q ♣♦ss tr♠ J (M) st ♦♥♥é ♣r

J (M) =

∣∣∣∣t(

1 1 . . . 1

m1 m2 . . . mR

)∣∣∣∣2

2(R− 1)!

❯♥ tr ♠ét♦ q ♣r♠t ss résr é♠é♥ s♥s ②♣♦tès ①st♥ ♣①trs ♣rs st ❱ ér♥ ♠r ♥tr ❱ t ❱ st q ♣r♠t ♦t♦♥ s ♦♥tr♥ts ♣♦stté

♥t s ♠ét♦s s st ♥s ♣♦ssté st♠r s♠t♥é♠♥t♥s♠ s ♣①s ♣rs t s ♦♥♥s ♥ ♦tr s ♣r♠tt♥t ①♣♦trs ♥♦r♠t♦♥s s♣ts ♦rt♠ ♣rés♥té ♥s ❬♦r t ❪ ts t♦rst♦♥ ♥ ♠trs ♥♦♥♥éts ♥ ♥tér♥t s ♥♦r♠t♦♥s s♣ts♣♦r ♠é♦rr s ♣r♦r♠♥s ♦t♦s s ♣r♥♣s sss rés♥t t♦♦rs ♥s ♦♠♣①té t♦r t ♥♦♥♦♥①té ♣r♦è♠

é♠é♥ sé sr s ♣r♦♣rétés é♦♠étrqs

♣r♦è♠ st♠t♦♥ s ♦♥♥s ♣t s rés♦r ♣r ♥ ♦r♠t♦♥é♦♠étrq ♣r♦è♠ ❬♦♥♥ r ❪ ♥ ♣t ♦♥sérr s ♦♥♥s ♦♠♠ s ♦♦r♦♥♥és r②♥trqs s ♣♥t êtr ♦t♥s s♦t♦♠♠ ♥ r♣♣♦rt ♦♠s s♠♣①s s♦t ♦♠♠ ♥ r♣♣♦rt s st♥s ♣♣rt q s ♦♠s t st♥s s♦♥t ♥ét♠♥t és ♦rs ♣s①trt♦♥ s ♦♠♣♦sés ♣rs ♣r ①♠♣ t q st ♦♥ ♣♦ss ①♣♦tr s réstts éà qs ♣♦r ér s ♦♥♥s s♥s ♥ s♣♣é♠♥tr ♥ r①♥t ♦♥tr♥t ♣♦stté t ♥ ♦♥sr♥t ♦♥tr♥t s♦♠♠ ♥té ♣r♦è♠ é♠é♥ sért ♦♠♠ ♥ s②stè♠♥ér ért ss♦s

(1 1 . . . 1

m1 m2 . . . mR

)α =

(1

r

)

s②stè♠ st s♣♣♦sé rré t t R × R s♥♥t ♣r ♠ê♠ q♥♦♣ért♦♥ rét♦♥ ♠♥s♦♥ smi r ♦r été ♣rtqé ♣ré♥ ts♥t rè r♠r s♦t♦♥ s②stè♠ ♥ér ♣t sérr ♥s

αi =

t

(1 . . . 1 . . . 1

m1 . . . r . . . mR

)

t

(1 . . . 1 . . . 1

m1 . . . mi . . . mR

)

t♥t ♦♥♥é s♠♣① S = m1,m2, . . . ,mR ♦♥ r♠rq q é♥♦♠♥tr ①♣rss♦♥ sss st ♣r♦♣♦rt♦♥♥ ♦♠ S ♦♥♥é ♣r

V S =1

(R− 1)!t

(1 1 . . . 1

m1 m2 . . . mR

)

Page 53: Méthodes de démélange non-linéaires pour l’imagerie ...

♣tr ♦ès ♠é♥ t ♠ét♦s é♠é♥ ♥ér

♠ê♠ ♥♠értr st ♣r♦♣♦rt♦♥♥ ♦♠ s♠♣① S\mi ∪ r ♥ rést q

αi =VS\ mi∪r

V S

i = 1, 2, . . . , R s ♦♠s s♦♥t ♣ré♠♥t és ♦rs ♠s ♥÷r ♥ ♣t ss érr s éqt♦♥s s♦s ♦r♠ st♥sq ♥♦s ♣r♠t ♥térr s st♠t♦♥s ♥s s ♦rt♠s sés sr s st♥s ♦♠♠ ❱ ♦

V S =1

(R− 1)!δ(mi)V S\mi

♦ù δ(mi) st st♥ ♥tr s♦♠♠tmi t s♦ss♣ ♥♥ré ♣r s trss♦♠♠ts S st♠t♦♥ s ♦♥♥s ♣t ♦♥ sérr

αi =δ(r)

δ(mi)

♣♦r i = 1, 2, . . . , R ♥s s s sss ♦♥tr♥t ♥♦♥♥étté st♦é s ①st s ♣①s ♥ ♦rs s♠♣① S ♦r♠é ♣r s ♦♠♣♦sés ♣rs♥ ♦tr t♦ts s tr♠s ♦♠ t st♥ s♦♥t ♦r♥tés r s♥ ♣têtr ♣♦st ♦ ♥ét ♥ ♦♥t♦♥ ♦rr séq♥ é♥ ♣r s s♦♠♠tss s♠♣①s ♥s s s ♦♠s ♦ ôté ②♣r♣♥ ♦ù s tr♦ ♣① r ♣♦r ♦r♠ st♥

♦♥s♦♥

♥s ♣tr ♥♦s ♦♥s ♥tr♦t s ♠♦ès ♠é♥ s ♣s tséss ♠♦ès ♣r♠tt♥t é♦rr s ♦rt♠s ①trt♦♥ ♦♠♣♦sés ♣rst st♠t♦♥ s ♦♥♥s s ♠♦ès t ♠ét♦s ♥érs ♣rés♥tés ♥s ♣tr ♠r♥t sqs ♦rsqs s♦♥t ♦♥r♦♥tés à s ♠é♥s ♦♠♣①ss ♦rt♠s é♠é♥ ♥♦♥♥érs s♦♥t é♦♣♣és ♥s st à t t

Page 54: Méthodes de démélange non-linéaires pour l’imagerie ...

♣tr

♦②① r♣r♦s♥ts ♥é♥rt ♠ét♦s

♦♠♠r ♦♥♣ts s

rtérst♦♥ s ♥♦②① r♣r♦s♥ts

é♦rè♠ ♦♦rr♦♥s③♥

é♦rè♠ rr

é♦rè♠ r♣rés♥t♥t

♦♥strt♦♥ ♥ ♥♦②

ès s♠♣s

ès ♥és

t sr tr s♣ ss♦é

①♠♣s s ♥♦②①

♦②① ♣r♦ts

♦②① stt♦♥♥rs

①♠♣ ♣♣t♦♥ à rérss♦♥

♦♥s♦♥

♥s ♣tr ♥♦s ♣rés♥t♦♥s s ♦♥♣ts ♦♥♠♥t① té♦r s♥♦②① r♣r♦s♥ts ❬r♦♥s③♥ ❪ tt té♦r st ss♥t ♥s ♥♦tr ét♣♦r é♦♣♣r s t♥qs ♥♦♥♥érs ♣♦r é♠é♥ ♥♦♥♥ér ♥st ♥♦s ♣rés♥t♦♥s s ♠ét♦s sés sr tt té♦r t tsés ♥s tttès ❱♦r ❬P♦t♥ ❪ ♣♦r ♥ ♣rés♥tt♦♥ été

♦♥♣ts s

é é♥ér s ♠ét♦s à ♥♦② ♦♥sst à ♥tr s ♦♥♥és s♣s ♦srt♦♥s X ♥s ♥ s♣ ♦♥t♦♥♥H râ ♦♥♦rs ♥ ♣♣t♦♥♥♦♥ ♥ér

φ : X → Hx 7→ φ(x)

tt ét♣ st ♣ré à ♠s ♥ ÷r ♥ ♦rt♠ ♣♣r♥tss ♥s ♥♦ s♣ H ❯♥ ①♠♣ str♥t ♥térêt ♥ t tr♥s♦r♠t♦♥ s♦♥♥és st ♣r♦♣♦sé ♥s r t ② st sé♣rr ♦♥♥és

Page 55: Méthodes de démélange non-linéaires pour l’imagerie ...

♣tr ♦②① r♣r♦s♥ts ♥é♥r t ♠ét♦s

r ①♠♣s sst♦♥ ♥r ♥s R2 ♦r sé♣rt♦♥ st♥ ♣s ♥s s♣ ♥t ♣rès tr♥s♦r♠t♦♥ ♣r φ(x) = (x21,

√2x1x2, x

22)

s ♦♥♥és ♥♥♥t ♥ér♠♥t sé♣rs

♥ ① sss ♦rs q ♥s s♣ ♥tré ♣r♦è♠ st ♥♦♥sé♣r ♠♦②♥ ♥ sr♠♥♥t ♥ér ♥t ♥ ♦♥sér♥t tr♥s♦r♠t♦♥ φ(·)q à t♦t tr ♣♥ ss♦ s tr♦s ♣♦②♥ô♠s ré 2 ♦♥sttés à ♣rtr ss ♦♦r♦♥♥és

φ : R2 → R3

(x1, x2) 7→ (x21,√2x1x2, x

22)

♥ ts♥t tt tr♥s♦r♠t♦♥ sr sr♠♥♥t ♥s H st ♥ ②♣r♣♥sé♣rtr P♦r x ∈ R

p t φ ♥ tr♥s♦r♠t♦♥ ♦r♥ss♥t s ♣r♦ts s ♦♠♣♦s♥ts x ré d ♠♥s♦♥ H st (d+p−1)!

d!(p−1)! tt ♣♣r♦ st ♣♦r s ①♠♣s s♠♣s ♥s s s♣s X ♠♥s♦♥ ♥♣t r♠♥t ♣s êtr ♣♣qé à s ♣r♦è♠s ♣s ♦♠♣①s Pr ①♠♣♣♦r d = 5 t x ♥ tr ♦♠♣♦sé s ♣①s ♥ ♠ ♠♥s♦♥ 16 × 16s♣ ♥t st ♠♥s♦♥ 1010 ♣♥♥t ♣♦r rt♥s tr♥s♦r♠t♦♥s φt r s♣ ♠ H ♦rrs♣♦♥♥t st ♣♦ss r ♣r♦t sr♥s H s♥s ♦r à ①♣tr φ st résé ♣r s ♦♥t♦♥s ♣♣és♥♦②① é♥s ♦♠♠ st

é♥t♦♥ ❯♥ ♥♦② st ♥ ♦♥t♦♥ κ : X ×X → R q ♣♦r t♦t x x′ X

κ(x,x′) = 〈φ(x), φ(x)′〉H

♦ù φ st ♥ tr♥s♦r♠t♦♥ X rs ♥ s♣ é♥ér♠♥t ♦♥t♦♥♥ H ♠♥

♣r♦t sr 〈 ·, ·〉H

♣r♥♦♥s ①♠♣ ♣r♦t sr ♥tr ① tr♥s♦r♠és φ(x) tφ(z) ♣t s r ♥s

〈x, z〉H =(x21,

√2x1x2, x

22

)(z21 ,

√2z1z2, z

22

)⊤

=((x1, x2) (z1, z2)

⊤)2

= 〈x, z〉2

= κ(x, z)

Page 56: Méthodes de démélange non-linéaires pour l’imagerie ...

rtérst♦♥ s ♥♦②① r♣r♦s♥ts

♠♥èr ♣s é♥ér ♣♦r x x′ ∈ Rp t d ∈ N ♦♥ ♣t ♠♦♥trr q s

♦♥t♦♥s ♦r♠κ(x,x′) = 〈x,x′〉d

♦rrs♣♦♥♥t ♣r♦t sr ♥s s♣ ♦♠♣♦sé ♣r t♦s s ♣r♦ts ré d s éé♠♥ts x t x′ ❬P♦♦ ❪ ♠♠♥t ♥♠♣♦rt q ♦♥t♦♥κ ♥ ♣t r♣rés♥tr ♥ ♣r♦t sr ♦s ①♣♦r♦♥s à st♦♥ s♥t s♦♥t♦♥s q κ ♦t r♠♣r ♣♦r ♣♦♦r ♦r ♥ t ♦♥t♦♥

rtérst♦♥ s ♥♦②① r♣r♦s♥ts

♥s tt st♦♥ ♥♦s ♣rés♥t♦♥s ♦r♠♠♥t s ♣r♦♣rétés s s♣s ss♦és à ♥ ♦♥t♦♥ ♥♦② ♥s q s ♦♥t♦♥s q♥ ♦♥t♦♥ ♦t r♠♣r♣♦r êtr ♥ ♥♦② r♣r♦s♥t ♦♠♠♥ç♦♥s ♣r ♥tr♦r qqs é♥t♦♥s♥éssrs ♣♦r st

é♥t♦♥ ❯♥ s♣ H st ♠♥ ♥ ♣r♦t sr s ①st ♥ ♦r♠

♥ér 〈 ·, ·〉H s②♠étrq t à rs rés t q ♣♦r t♦t x ∈ H ♦♥

〈x,x′〉 ≥ 0 été ♥q♠♥t ♣♦r x = 0 ♥ t ♦rs q H st ♥ s♣

♣rért♥

P♦r r♣♣ ♣r♦t sr ér s ♣r♦♣rétés s♥ts ♣♦r f, g, h ∈ H tα ∈ R

〈f, g〉H = 〈g, f〉H 〈f + g, h〉H = 〈f, h〉H + 〈g, h〉 〈α f, g〉H = α〈f, g〉H 〈f, f〉H = 0 ⇔ f = 0

①♠♣ ♥ ♣r♦♣♦s ♣rès ♣srs ①♠♣s ♣r♦ts srs ss

♣r♦t sr s ♦♥t ér ♥♦r♠ ♥♥ ♥s Rp st ♦♥♥é

♣r

〈x,x′〉 = x⊤x′ =p∑

i=1

xix′i, ∀x,x′ ∈ R

p

❯♥ ♣r♦t sr ♣♦r s♣ s ♦♥t♦♥s rré ♥térs L2(X )

L2(X ) = f :

X|f(x)|2dx <∞

X ♥ ♥s♠ ♦♠♣t st ♦♥♥é

〈f, g〉L2(X ) =

Xf(x) g(x) dx, ∀f, g ∈ L2(X ),

♦ù g(x) és♥ ♦♠♣① ♦♥é g(x)

Page 57: Méthodes de démélange non-linéaires pour l’imagerie ...

♣tr ♦②① r♣r♦s♥ts ♥é♥r t ♠ét♦s

s♣ s ♣♦②♥ô♠s ♦♠♦è♥s ré s ♦♠♣♦s♥ts x ∈ Rp

é♥ ♣r

Hd = f : f =∑

|α|=dwα x

α,

st ♠♥ ♣r♦t sr t ❲② ❬r ♠ ❪

〈f, g〉Hd=∑

|α|=d

wαvαCdα

,

♣♦r t♦t f t g ∈ Hd f =∑wαx

α α st ♥ ♥s♠ ♥s t q

α = α1, α2, . . . , αp ∈ (N ∪ 0)p, |α| =∑pj=1 αj , x

α = xα11 . . . x

αpp

Cdα =d!

α1! . . . αp!,

♦♥t ♠t♥♦♠ ss♦é à ♣r (α, d)

é♥t♦♥ ❯♥ s♣ H ♠♥ ♥ ♣r♦t sr 〈 ·, ·〉H st ♥ s♣

rt s st ♦♠♣t ♣♦r ♥♦r♠ ‖f‖2H = 〈f, f〉H stàr s t♦ts s sérs

② ♦♥r♥t ♥s H

é♥t♦♥ ♥ ♣♣ s♣ rt à ♥♦② r♣r♦s♥t ♥ s♣

rt H ♦♥t♦♥s é♥s sr X à rs rés t ts q ♣♦r t♦t

x ∈ X s ♦♥t♦♥s ét♦♥ δx(f) é♥s ♣r δx(f) = f(x) s♦♥t ♦r♥és

Pr é♥t♦♥ H st ♥ s ①st ♥ ré M t q

|f(x)| < M‖f‖H, ∀x ∈ X , ∀f ∈ H

tt ♣r♦♣rété ♦♥t réstt s♥t

é♦rè♠ ♦t H ♥ s♣ rt ♦♥t♦♥s é♥s sr X t ♠♥

s ♦rt♦♥♦r♠é ψk∞k=0 s♣ H st ♥ s

∞∑

k=0

|ψk(x)|2 <∞,

♣♦r t♦t x ∈ X ♣r♦t sr ss♦é à H st ♦rs é♥ ♣r

κ(x,x′) =∞∑

k=0

ψk(x)ψk(x′)

Pr♦♣rété ♦t H ♥ ♥♦② κ ♣r♦♣rété r♣r♦s♥t r♦♥s③

♥ ❬r♦♥s③♥ ❪ st é♥ ♣♦r f ∈ H ♣r

〈κ(x, ·), f〉H = f(x)

♥ ♣rtr

〈κ(x, ·), κ(x′, ·)〉H = κ(x,x′)

Page 58: Méthodes de démélange non-linéaires pour l’imagerie ...

rtérst♦♥ s ♥♦②① r♣r♦s♥ts

é♥t♦♥ ❯♥ ♠tr ré K t n× n t tr♠ é♥ér Kij st t

s♠é♥ ♣♦st s st s②♠étrq t ér

n∑

i=1

n∑

j=1

αiαjKij ≥ 0

♣♦r t♦t séq♥ ♥♦♠rs rés αii=1,2,...,n ♥ ♦tr ♥été st strt

♦rs K st t é♥ ♣♦st

ç♦♥ éq♥t s rs ♣r♦♣rs ♥ ♠tr s♠é♥ ♣♦st s♦♥tt♦ts ♣♦sts ♦ ♥s t s ♥ ♠tr é♥ ♣♦st s♦♥t strt♠♥t♣♦sts

é♥t♦♥ ♥ ♣♣ ♠tr r♠ ♠tr s♠é♥ ♣♦st ♦♥t

tr♠ é♥ér ♣t sérr Kij = κ(xi,xj)

é♥t♦♥ ❯♥ ♦♥t♦♥ κ : X × X 7→ R q ♣♦r t♦t séq♥ xii=1,2,...,n

♦♥♥ à ♥ ♠tr r♠ st t s♠é♥ ♣♦st

♥ ♥♦t q ♥♠♣♦rt q ♣r♦t sr st s♠é♥ ♣♦st

é♦rè♠ ♦♦rr♦♥s③♥

♣rès s ♣r♦♣rétés ♥ ♣r♦t sr ♥ ♥♦② κ ♦t t♦t é♥êtr s②♠étrq t érr ♥été ②rt③

κ(x,x′)2 = 〈φ(x), φ(x′)〉2H ≤ ‖φ(x)‖2H ‖φ(x′)‖2H = κ(x,x)κ(x′,x′)

♦t♦s s ① ♦♥t♦♥s ♥ r♥tss♥t ♣s à s ss ①st♥ ♥ s♣H ss♦é à κ té♦rè♠ s♥t ♦r♥t ♥ ♦♥t♦♥ ♥éssr t ss♥t♠ssté ♥ ♦♥t♦♥ à ♥♦②

é♦rè♠ t♦t ♦♥t♦♥ κ s♠é♥ ♣♦st sr X ×X ♦rrs♣♦♥ ♥

♥q ♦♥t♦♥s é♥s sr X à rs rés t ré♣r♦q♠♥t

Pr ❯♥ ♠♦②♥ ♦♥strr s♣ rt à ♥♦② r♣r♦s♥t ss♦é àκ st ♦♥sérr tr♥s♦r♠t♦♥ φ s♥t

φ : X → Hx 7→ κ(x, ·)

♦ù φ(x) = κ(x, ·) és♥ ♥ ♦♥t♦♥ s♠é♥ ♣♦st sr X ♦t♥ ♥ ①♥t ♣r♠r r♠♥t φ à x t H s♣ ♥♥ré ♣r s ♦♥t♦♥s κ(x, ·) x ∈ X t♥t ♦♥♥é ① ♦♥t♦♥s H

f(·) =n∑

i=1

αiκ(xi, ·) g(·) =n′∑

j=1

βjκ(x′j , ·)

Page 59: Méthodes de démélange non-linéaires pour l’imagerie ...

♣tr ♦②① r♣r♦s♥ts ♥é♥r t ♠ét♦s

n, n′ ∈ N αi, βj ∈ R t x,x′ ∈ X ♦♥ ♦♥sèr ♦r♠ ♥ér s♥t

〈f, g〉H =n∑

i=1

n′∑

j=1

αiβjκ(xi,x′j)

♦♥t ♦♥ r à é♠♦♥trr q st ♥ ♣r♦t sr ♥s H ♥ ♥♦t ♥♣r♠r q♥ ts♥t s é♥t♦♥s f, g t s②♠étr κ ♦♥ ♣t ♠ttrtt ①♣rss♦♥ s♦s ♦r♠

〈f, g〉H =

n′∑

j=1

βjf(xj)

n∑

i=1

αig(xi)

st r q 〈 ·, ·〉H st à r ré s②♠étrq t ♥ér Prrs ♦♠♠ κ st s♠é♥ ♣♦st ♦♥

〈f, f〉H =

n∑

i=1

n∑

j=1

αiαjκ(xi,xj) ∀f ∈ H

Pr ♦♥séq♥t ♣♦r t♦t ♠ s ♦♥t♦♥s hi t ♦♥ts γi ∈ R ♦♥

N∑

i=1

N∑

j=1

γiγj〈hi, hj〉H = 〈N∑

i=1

γihi,N∑

j=1

γjhj〉H ≥ 0

q ♠♦♥tr q 〈 ·, ·〉H st s♠é♥ ♣♦st rst ♥♥ à ♣r♦r ♣r♦♣rété

〈f, f〉H = 0 ⇔ f = 0 ∀f ∈H

♣♦r é♠♦♥trr q st ♥ ♣r♦t sr r ♣rès éqt♦♥ t♦t ♦♥t♦♥ f ∈ H ér

〈f, κ(x, ·)〉H =n∑

i=1

αiκ(x,xi) = f(x)

♥ ♣rtr〈κ(x, ·), κ(x′, ·)〉H = κ(x,x′)

♣rtr s éqt♦♥s t ♥♦s ♥ és♦♥s q

f(x)2 = 〈f, κ(x, ·)〉2H ≤ 〈f, f〉H κ(x,x)

q ♣r♦ ♣r♦♣rété ♥s 〈 ·, ·〉H st ♥ ♣r♦t sr sr H ♥ tr♥s♦r♠r H ♥ ♥ s♣ rt st ♦♠♣étr ♦♥♦r♠é♠♥t à❬r♦♥s③♥ ❪ ♠♥èr à q t♦t st ② ② ♦♥r râ à H st ♥ s♣ rt à ♥♦② r♣r♦s♥t ♣rès ♦♥t♦♥κ r♣rés♥t ♥ ♣r♦t sr ♥s H st ♣♣é ♥♦② r♣r♦s♥t H

ré♣r♦q té♦rè♠ ♣t êtr é♠♦♥tré ♥ s♣♣②♥t sr té♦rè♠ r♣rés♥tt♦♥ s③ ❬ ♠♦♥ ❪ ♣rès té♦rè♠ ①st ♣♦r

Page 60: Méthodes de démélange non-linéaires pour l’imagerie ...

rtérst♦♥ s ♥♦②① r♣r♦s♥ts

t♦t x ∈ X ♥ ♦♥t♦♥ κ(x, ·) ∈ H q ér r rést q ♦♥t♦♥ κ(x,x′) é♥ X × X ♥s R st s②♠étrq ér é♠♥t

M∑

i=1

M∑

j=1

αiαjκ(xi,xj)H = 〈M∑

i=1

αiκ(xi, ·),M∑

j=1

αjκ(xj , ·)〉H

= ‖M∑

i=1

αiκ(xi, ·)‖2H ≥ 0

♣♦r t♦t α1, . . . , αM ∈ R Pr ♦♥séq♥t κ st s♠é♥ ♣♦st ss♦é à κ st é♥ér♠♥t ♣♣é s♣ ♥♦♥q s rtérs

tqs t κ(x, ·) s♦♥ ♣♣t♦♥ ♥♦♥q ss♦é ♦t♦♥s q ♥ q s ①r♥rs s♦♥t ♥qs ♣rès té♦rè♠ ♦♦rr♦♥s③♥ ①st ♥ ♥♥té ♦♥t♦♥s φ t s♣s H ts q ♦♥ t

é♦rè♠ rr

♥ ♥t ♠♦♥trr q t♦t ♦♥t♦♥ s♠é♥ ♣♦st ♦rrs♣♦♥ à ♥♣r♦t sr ♥s ♥ s♣ rt ♥s tt st♦♥ ♥♦s ♣rés♥t♦♥s ♦♥t♦♥ rr q ♦♥r♠ réstt ♥s s ♦♥t♥ ♥ ♦r♥ss♥t s♦ts ♥éssrs ♣♦r ①♣tr s♣ ♥s q s ♦♥♥és s♦♥t ♥tés

♣rès té♦r rt♠t ❬♦r♥t rt ❪ t♦t ♦♥t♦♥♦♥t♥ t s②♠étrq κ(x,x′) ♠t ♥ é♦♠♣♦st♦♥ ♦r♠

κ(x,x′) =∞∑

i=0

λi ψi(x)ψi(x′)

♦ù λi t ψi s♦♥t s rs ♣r♦♣rs t s trs ♣r♦♣rs ♦♣értr ♥tér

(Tκf)(·) =∫

Xκ(x, ·) f(x) dx

❯♥ ♦♥t♦♥ ss♥t ♣♦r q s♦t ♥ ♣r♦t sr st q s ♦♥ts λi s♦♥t ♣♦sts ♥ ♣t ♥ t ♥s s ♦♥strr sé♠♥t ♥tr♥s♦r♠t♦♥ φ stss♥t Pr ①♠♣

φ : X 2 → ℓ2

x 7→ (√λ0 ψ0(x),

√λ1 ψ1(x), . . . )

♥ ♠♦♥tr ♦rs

〈φ(x), φ(x)′〉ℓ2 = 〈[√

λiψi(x)]i,[√

λiψi(x′)]i〉ℓ2

=∑

i

√λi ψi(x)

√λi ψi(x

′)

=∑

i

λi ψi(x)ψi(x′)

= κ(x,x′)

Page 61: Méthodes de démélange non-linéaires pour l’imagerie ...

♣tr ♦②① r♣r♦s♥ts ♥é♥r t ♠ét♦s

té♦rè♠ s♥t étt ♥ ♦♥t♦♥ ♥éssr t ss♥t ♣♦r q s ♣r♠ètrs λi s♦♥t ♣♦sts

é♦rè♠ P♦r r♥tr q♥ ♦♥t♦♥ κ ♦♥t♥ t s②♠étrq ♣ss sérr

s♦s ♦r♠ s ♦♥ts λi ♣♦sts st ♥éssr t ss♥t

q ♦♥t♦♥ ∫

X

Xκ(x,x′) f(x) f(x′) dx dx′ ≥ 0

s♦t éré ♣♦r t♦t f ∈ L2(X )

Pr Pr ♦♠♠♦té ♥♦t♦♥s H = L2(X) ♣rès té♦r rt♠t ❬♦r♥t rt ❪ s rs λii t ♦♥t♦♥s ♣r♦♣rs ψii ♣♣rss♥t ♥s ér♥t

Xκ(x, ·)ψi(x) dx = λi ψ(·)

λi ∈ R, ψi ∈ H t 〈ψi, ψj〉H = δij ♥ ♣ré♠t♣♥t ♣r∫X ψj(x)dx t

♥ ts♥t ♣r♦♣rété s②♠étr κ ♦♥ ♦t♥t∫

X

Xκ(x,x′)ψi(x)ψj(x′) dx dx′ = λi δij

♦ù r♥èr été é♦ ♦rt♦♦♥té s ♦♥t♦♥s ♣r♦♣rs ♣rès r♥tr ♣♦r t♦t ♦♥t♦♥ f s♣ ♥♥ré ♣r ψii st ♥éssr tss♥t ♣♦r q s rs ♣r♦♣rs λi s♦♥t ♣♦sts P♦r ♣r♦r té♦rè♠ rst à ♠♦♥trr q rst r ♣♦r t♦t f ∈ H r ψii ♦r♠ ♥ s♦rt♦♥♦r♠é H ♦t ♦♥t♦♥ f ∈ H ♣t ♦♥ s é♦♠♣♦sr s♦s ♦r♠

f =∑

i

αiψi

♦ù s αi s♦♥t s ♦♥ts rés ♥ ♦♠♥♥t t ♦♥ tr♦∫

X

Xκ(x,x′) f(x) f(x′) dx dx′ =

i

j

αi αj

X

Xκ(x,x′)ψi(x)ψj(x′) dx dx′

=∑

i

λi α2i

♣♣♦s♦♥s q ♦♣értr ♥tér ♥s tt ①♣rss♦♥ s♦t ♥ét s ♦♥tsα2i ♣♣rss♥t ♥s tr♠ r♦t ♠♣q q ①st ♠♦♥s ♥

r ♣r♦♣r λi < 0 ♥ ♠♣♦s♥t ♣♦stté ♦♣értr ♥tér ♣♦r t♦t f ∈H ♦♥ ♠♣♦s ♥s ♣♦stté s ♦♥ts λi ♦♠♠ ♥♥♦♥é ♣r té♦rè♠

♦♥t♦♥ st♣ q t♦t ♠tr r♠ é♥éré ♣r κ ♦t êtrs♠é♥ ♣♦st ♥ trs tr♠s κ ♦t êtr ♥ ♦♥t♦♥ s♠é♥ ♣♦st ♥ ♦r réstt ♦♦rr♦♥s③♥ s ♦♥t♦♥s κ q ér♥t ♣r♦♣rété s♦♥t é♥ér♠♥t ♣♣és ♥♦②① rr

♠rq té♦rè♠ ♦♦rr♦♥③♥ s♣♣q ① ♦♥t♦♥s κ ♦♥t♥s

♦ é♥s ♣♦♥t ♣r ♣♦♥t té♦rè♠ rr ♥ s♣♣q q① ♦♥t♦♥s κ

♦♥t♥s

Page 62: Méthodes de démélange non-linéaires pour l’imagerie ...

♦♥strt♦♥ ♥ ♥♦②

é♦rè♠ r♣rés♥t♥t

♥ ♦r♠♥t ♥ ♣r♦è♠ ♦♣t♠st♦♥ ♥s ♥ H ♦♥ ♠♦♥tr s♦srt♥s ♦♥t♦♥s q s♦t♦♥ ♦♣t♠ ♣t s①♣r♠r s♦s ♦r♠ ♥♦♠♥s♦♥ ♦♥t♦♥s s ♥é♣♥♠♠♥t ♠♥s♦♥ H st♦r♠sé ♣r té♦rè♠ s♥t

é♦rè♠ ♦t H ♥ ♥♦② κ Ω : [0,∞) → R ♥ ♦♥t♦♥ ♠♦♥♦t♦♥

strt♠♥t ér♦ss♥t X ♥ ♥s♠ t c : (X ,R2)n → R ∪ ∞ ♥ ♦♥t♦♥

♦ût ♦♥t♦♥ f ∈ H ♠♥♠s♥t rsq rérsé

c((x1, y1, f(x1)), . . . , (xn, yn, f(xn))) + Ω(‖f‖H)

♠t ♥ r♣rés♥tt♦♥ ♦r♠ f(x) =∑n

i=1 αiκ(xi,x)

♦♥strt♦♥ ♥ ♥♦②

♦s ♦♥s ♦rs st♦♥ ♣réé♥t q ♦♥t♦♥ s♠é♥ ♣♦stté st ♥éssr t ss♥t ♣♦r ér s ♥ ♦♥t♦♥ ♥tst ♥ ♥♦② ❯♥ ♦♥séq♥ ♠♣♦rt♥t réstt st q st♥ sér rès ♣r♠tt♥t ♦♠♥r s ♥♦②① ♥ ♥ ♥♦② ♠① ♣té① ♦♥♥és ❯♥ ①♠♣ r♠♥tr ♥♦② ♦♥strt à ♣rtr ♥ ♥♦② réér♥ st ♥♦② ♥♦r♠sé

κ(x,x′) =κ(x,x′)√

κ(x,x)κ(x′,x′)

♥tr♣rétt♦♥ é♦♠étrq ♥ t tr♥s♦r♠t♦♥ st ♦♥♥é ♣s ♦♥trs tr♥s♦r♠t♦♥s s♦♥t ♣♦sss ♦♠♠♥ç♦♥s ♣r é♥♦♥r s ♣s éé♠♥trs

ès s♠♣s

♠♠ ♦t κ1 t κ2 ① ♥♦②① é♥s sr X ×X a ∈ R+ f ♥ ♦♥t♦♥ à

rs rés B ♥ ♠tr s♠é♥ ♣♦st κ3 ♥ ♥♦② é♥ sr Z × Zt g : X 7→ Z ♥s s t♦ts s ♦♥t♦♥s s♥ts s♦♥t s ♥♦②①

κ(x,x′) = κ1(x,x′) + κ2(x,x

′)

κ(x,x′) = aκ1(x,x′)

κ(x,x′) = κ1(x,x′)κ2(x,x′)

κ(x,x′) = f(x)f(x′)

κ(x,x′) = x⊤Bx′

κ(x,x′) = κ(g(x), g(x′))

Page 63: Méthodes de démélange non-linéaires pour l’imagerie ...

♣tr ♦②① r♣r♦s♥ts ♥é♥r t ♠ét♦s

ès ♥és

été ♠♦♥tré ♥s ❬♦♠♥♥ t ❪ q ss s ♦♥t♦♥s ♥♦②①étt r♠é ① ♦♣ért♦♥s é♥♦♥és ♥s ♠♠ ♣réé♥t q s♥ q♥①st ♣s trs ♦♣ért♦♥s sr s ♦♥t♦♥s ♦♥sr♥t ♣r♦♣rété s♠é♥ ♣♦stté ♦s ré♣rt♦r♦♥s à ♣rés♥t qqs rès ♥és q ♦♠♥♥t s ♦♣ért♦♥s éé♠♥trs

♦r♦r t♥t ♦♥♥é κ1 ♥ ♥♦② t f ♥ ♦♥t♦♥ à rs rés ♦♥

t♦♥

κ(x,x′) = f(x) f(x′)κ1(x,x′)

st ♥ ♥♦②

Pr ♣♣t♦♥ s rès t ♦♥ ♣r♦ q st ♥ ♥♦② ♣♦r t♦t f àrs rés ♦rt♦r ♣♦r f à rs ♣♦sts st ♥ ♥♦② ♥ ♣r♥s s ♥♦② qss♦♦♥ ❯♥ ♥♦② s♦♦♥ ♦♥sr s ♥s ♥tr strs tr♥s♦r♠és

♠rq ♥♦② ♥♦r♠sé st ♥ ♥♦② s♦♦♥ ♦ù f(x) = 1√κ(x,x)

♦r♦r ♦t m ♥♦②① κ1, κ2, . . . , κm é♥s sr X × X t α ∈ Rm+ s

♦♥t♦♥s s♥ts

κ(x,x′) =m∑

i=1

αi κ(x,x′)

κ(x,x′) =m∏

i=1

κi(x,x′)

s♦♥t s ♥♦②①

s ♣r♦♣rétés ♠♣q♥t q ♦♥t♦♥

κ(x,x′) = p+(κ1(x,x′))

♦ù p+(·) st ♥ ♣♦②♥ô♠ à ♦♥ts ♣♦sts t κ1 ♥ ♥♦② sr X × X st ♥♥♦② ♥ ♣rtr ♥ ♣r♥♥t ♠t é♦♣♣♠♥t ♥ sér ♦♥t♦♥①♣♦♥♥t ♦♥ ♣r♦ q

κ(x,x′) = exp(κ1(x,x′))

st ♥ ♥♦② ♦♥ ♥ ét q exp(〈x,x′〉/σ2) st ♥ ♥♦② ♣♦r σ ∈ R+♣rès ♥♦r♠st♦♥ ♦r ♦♥ ♦t♥t ♥♦② ss♥ ❬③♠♥ t ♦sr t ❪

exp(〈x,x′〉/σ2)√exp(‖x‖2/σ2) exp(‖x′‖2/σ2)

= exp

(−‖x− x′‖2

2σ2

)

Page 64: Méthodes de démélange non-linéaires pour l’imagerie ...

♦♥strt♦♥ ♥ ♥♦②

♦r♦r ♦t x = [x1, . . . ,xN ]⊤ t x′ = [x′

1, . . . ,x′N ]

⊤ ∈ X κ1, . . . , κNs♦♥t s ♥♦②① é♥s sr X1 ×X1, . . . ,XN ×XN rs♣t♠♥t xi x

′i ∈ X

♦rs r s♦♠♠ rt κ1 ⊕ · · · ⊕ κN é♥ sr X × X ♣r

κ1 ⊕ · · · ⊕ κN (x,x′) = κ1(x1,x

′1) + · · ·+ κN (xN ,x

′N )

st ♥ ♥♦② ♠♥èr s♠r r ♣r♦t t♥s♦r κ1 ⊗ κN é♥ ♣r

κ1 ⊗ · · · ⊗ κN (x,x′) = κ1(x1,x

′1)× . . . × κN (xN ,x

′N )

st ♥ ♥♦②

♠rq s♦♠♠ rt t ♣r♦t t♥s♦r ♥♦②① ♦♠♥♥t s

♥♦②① é♥s sr s s♣s ♥trés ♣♦♥t êtr ér♥ts ♣r♠t

trtr s ♦♥♥és ♥tr ér♥t ♣r ①♠♣

♦r♦r t♥t ♦♥♥é f ♥ ♦♥t♦♥ à rs rés t q(f) ♥ strt♦♥

♣r♦té ♥s ss ♦♥t♦♥s F ♦♥t♦♥ s♥t st ♥ ♥♦②

κ(x,x′) =∫

Ff(x) f(x′) q(f) df

réstt ♣t êtr é♠♦♥tré ♥ ♥♦t♥t q ♣sq f(x)f(x′) st ♥ ♥♦② ♣♦rt♦t f ∈ F t q q(f) ≥ 0 ♠t ♦♣értr ♥tér st ♥ ♦♠♥s♦♥♥ér à ♦♥ts ♣♦sts ♥♦②① s ♥♦②① ♦♥strts s♦♥ rè s♦♥t é♥ér♠♥t ♣♣és ♥♦②① ♦r♥ts P♦r F ♥s♠ s ♦♥t♦♥s àrs ±1 st ♠♦♥trr q ♥♦② ♦t♥ st ♥♦r♠sé

κ(x,x′) =∫

Ff(x) f(x′) q(f) df =

Fq(f) df = 1

t sr tr s♣ ss♦é

♦s ♥♦♥s ♦r ♦♠♠♥t rér ♥♦① ♥♦②① à ♣rtr ♥♦②①①st♥ts st s♦♥t t ♦♠♣r♥r t q ♥ rt♥ ♦♣ért♦♥ srs♣ ♠ ss♦é Pr ①♠♣ s ♦♥ ♦♥sèr s♦♠♠ ① ♥♦②① ♦♥♣t érr

κ1(x,x′) + κ2(x,x

′) = 〈φ1(x), φ1(x′)〉H1 + 〈φ2(x), φ2(x′)〉H2

=⟨(φ1(x)

φ2(x)

),

(φ1(x

′)φ2(x

′)

)⟩H

= 〈φ(x), φ(x′)〉H

q s♥ q φ(·) ∈ H st ♦♥té♥t♦♥ s trs φ1(·) ∈ H1 t φ2(·) ∈ H2 st ♠♣♦rt♥t s♦♥r q s ♥tr♣rétt♦♥s ♣♦r s ♥♦②① ♥ s♦♥t ♣s♥qs éqt♦♥ ♣r ①♠♣ ♦♥ ♣t ♣r♦♣♦sr φ(x) = (φ2(x), φ1(x))

Page 65: Méthodes de démélange non-linéaires pour l’imagerie ...

♣tr ♦②① r♣r♦s♥ts ♥é♥r t ♠ét♦s

♠♦♥tr♥t ♥s q φ ♥st ♣s ♥q ❯♥ tr ①♠♣ q ♠♦♥tr q s♣♠ ♠ê♠ ♥st ♣s ♥q st ♦♥♥é ♣r κ1 + κ1 = 2κ1

2κ1(x,x′) = 2〈φ1(x), φ(x′)〉H = 〈

√2φ1(x),

√2φ(x′)〉H

♥ t ♣sq q ①st ♠♦♥s ① ♥tr♣rétt♦♥s ér♥ts ♣♦sss ♣♦rφ(x) ♥ ♥ tr♠ trs ♦♥té♥és tr ♥ tr♠ ♥ ♠s à é❯♥ tr ♣♣r♦ ts ♣♦r ♦♥♦r s ♥♦②① ♦♥sst à tr♥s♦r♠rrt♠♥t s♣ ♠ t rr à ①♣r♠r réstt ♥ tr♠ ♣r♦tssrs ♥q♠♥t

①♠♣ ♥♦② ♥♦r♠sé st ♦t♥ ♣r ♥♦r♠st♦♥ s trs

φ(·) ♥ t

⟨ φ(x)

‖φ(x)‖H,

φ(x′)‖φ(x′)‖H

⟩H=

〈φ(x), φ(x′)〉H‖φ(x)‖H‖φ(x′)‖H

=κ(x,x′)√

κ(x,x)κ(x′,x′)= κ(x,x′)

♥ ♠sr ♥s ♦s♥s ♥ θ ♥tr s ① trs φ(x) t φ(x′)

①♠♣ ♦♥sér♦♥s ♦♣ért♦♥ ♥tr q tr♥s♦r♠ φ(x) ♥ φ(x) ♣r

tr♥st♦♥ ♥ tr ♦t♥ ♣r ♦♠♥s♦♥ ♥ér ♥s ♥s♠

♣♣r♥tss ♦r♠♠♥t

φ(x) , φ(x) +

n∑

i=1

γi φ(xi)

♦ù γi ∈ R, i = 1, . . . , n ♥ ♦t♥t ♣♦r ♣r♦t sr

〈φ(x), φ(x′)〉 =⟨φ(x) +

n∑

i=1

γiφ(xi), φ(x′) +

n∑

i=1

γiφ(x′i)⟩

= 〈φ(x), φ(x′)〉 −n∑

i=1

γi〈φ(x), φ(xi)〉 −n∑

i=1

γi〈φ(xi), φ(x′)〉

+

n∑

i=1

n∑

j=1

γiγj〈φ(xi), φ(xj))〉

= κ(x,x′)−n∑

i=1

γiκ(x,xi)

−n∑

i=1

γiκ(x′,xi) +

n∑

i=1

n∑

j=1

γiγjκ(xi,xj)

, κ(x,x′)

Pr ♦♥strt♦♥ κ st t♦♦rs ♥s s ♣rtr γi = 1/n ♦♥ r

tr♦ ♠ét♦ ♥tr ♦♥♥és ❬rst♥♥ ❪ P♦r ♥ ♣r♦è♠

sst♦♥ ss ♦sr

γi = 1/n+

Page 66: Méthodes de démélange non-linéaires pour l’imagerie ...

①♠♣s s ♥♦②①

♦ù n+rs♣ n− st ♥♦♠r ♥s étqtts yi = +1rs♣ −1 ♣r♠t

♣♦st♦♥♥r ♦r♥ s ♦♥♥és à ♠st♥ s ♥trs ♥rts s ①

sss

♠rq ♠tr r♠ K ss♦é ♥♦② ♥tré κ ♣t s ♥♦tr

K = K− Γ⊤K−KΓ+ Γ

⊤KΓ

♦ù Γ = [γ, . . . ,γ] ∈ Rn×n γ tr ♦♦♥♥ t q γ = (γ1, . . . , γn) ∈ R

n ♥s

s ♣rtr γi = 1/n ♥ ♥♦t♥t 1 ♠tr s②♠étrq ♠♥s♦♥ n × n

tr♠ é♥ér 1 ♦♥ ♦t♥t

K = K− 1

n1K− 1

nK1+

1

n21K1

①♠♣s s ♥♦②①

♥s tt st♦♥ ♥♦s t♦♥s qqs ①♠♣s ♥♦②① ss♣ts êtrtsés ♥ ♣rtq s ♥♦②① ♣r♦ts t s ♥♦②① stt♦♥♥rs s ♥♦②①s♦♥t ♣r♥♣♠♥t tsés sr s ♦♥♥és t♦rs

♦②① ♣r♦ts

s ♥♦②① ♣r♦ts s♦♥t ♦♥t♦♥ ♣r♦t sr s ♦srt♦♥s ❯♥♦♥t♦♥ ♥éssr ♣♦r q♥ ♦♥t♦♥ t②♣ κ(x,x′) = κ(〈x,x′〉) s♦t ♥♥♦② st q ér ♣♦r t♦t ξ ≥ 0 ❬ö♦♣ t ❪

κ(ξ) ≥ 0

δξκ(ξ) ≥ 0

δξκ(ξ) + ξδ2ξκ(ξ) ≥ 0

♦ù δξ és♥ ♦♣értr éré ♣rt ♣r r♣♣♦rt à ξ tt ♦♥t♦♥ st♥éssr ♠s ♣s ss♥t P♦r s ♥♦②① é♥s sr s♣èr ♥té ♥♦♥t♦♥ ♥éssr t ss♥t st ♦♥♥é ♣r té♦rè♠ s♥t

é♦rè♠ ❬♦♥r r ❪ ♦t κ(〈x,x′〉) é♥ sr s♣èr

♥té ♥s s♣ rt H

H st ♠♥s♦♥ ♥♥ ♦rs κ st ♥ ♥♦② s s♦♥ é♦♣♣♠♥t ♥

sér ②♦r st à ♦♥ts ②♦r ♣♦sts ♥q♠♥t

κ(ξ) =

∞∑

i=0

αiξi, αi ≥ 0

H st ♠♥s♦♥ ♥ ♦rs κ st ♥ ♥♦② s s♦♥ é♦♣♣♠♥t ♥

♣♦②♥ô♠ ♥r PNi st à ♦♥ts ♣♦sts ♥q♠♥t

κ(ξ) =∞∑

i=0

αiPNi , αi ≥ 0

Page 67: Méthodes de démélange non-linéaires pour l’imagerie ...

♣tr ♦②① r♣r♦s♥ts ♥é♥r t ♠ét♦s

s ♥♦②① ♣r♦ts s ♣s ré♣♥s s♦♥t s ♥♦②① ♣♦②♥♦♠① ♦♠♦è♥s t♥♦♥♦♠♦è♥s ❬♦sr t ❱♣♥ ❪ q ♥♦s é♥ss♦♥s ♦r♠♠♥t♥s s ①♠♣s t q s♥t

①♠♣ ♥♦② ♣♦②♥♦♠ ♦♠♦è♥

κ(x,x′) = 〈x,x′〉d

é♥ sr X × X X ⊂ Rp X 6= ∅ t d ∈ N+

té s ♥♦②① st ♠♥t é♠♦♥tré ♥ ♣♣q♥t rè ♠♠ t♥t ♦s q ♥éssr P♦r ♠① ♦♠♣r♥r rô ①♣♦s♥td ①♣t♦♥s ♥ tr♥s♦r♠t♦♥ φ ♣♦ss ss♦é à ♥♦② Pr ♣♣t♦♥ té♦rè♠ ♥♦♠ ♦♥ étr♠♥

〈x,x′〉d =

p∑

j=1

xjx′j

d

=

p∑

j1,...,jd=1

xj1 . . . xjdx′j1 . . . x

′jd

=∑

|α|=dCαd x

αx′α

♦ù ♦♥ r♦♥♥ît ♥ tr♥s♦r♠t♦♥ ♥s s♣ s ♣♦②♥ô♠s ré dPsq Cαd > 0 ♣♦sr

φ : Rp → Hd

x 7→ √Cαd x

α|α|=d

♥♦s ♣r♠t tr♦r ♠♠ét♠♥t 〈x,x′〉d = 〈φ(x), φ(x)〉Hd Pr ①♠♣

♣♦r x ∈ R2

(d = 1) : φ(x) = (x1, x2)

(d = 2) : φ(x) = (x21,√2x1x2, x

22)

(d = 3) : φ(x) = (x31,√3x21x2,

√3x1x

22, x

32)

(d = 4) : φ(x) = (x41,√4x31x2,

√6x21x

22,√4x1x

32, x

42)

Pr é♥♦♠r♠♥t ♦♥ ♠♦♥tr ❬P♦♦ ②♦r rst♥♥ ❪

dim(Hd+) =

(p− 1 + d

p− 1

)

N

♦ù (·)N st ♦♥t ♥♦♠ s ♥trs ♥trs

①♠♣ ♥♦② ♣♦②♥♦♠ ♥♦♥♦♠♦è♥

κ(x,x′) = (〈x,x′〉+ θ)d

é♥ sr X × X X ⊂ Rp X 6= ∅ t d ∈ N+ t θ > 0

Page 68: Méthodes de démélange non-linéaires pour l’imagerie ...

①♠♣s s ♥♦②①

♥ ♣♦r ①♣♥s♦♥ ♠t♥♦♠

(〈x,x′〉+ θ)d =d∑

s=0

(d

s

)

N

θd−s〈x,x′〉s =∑

|α|≤d

(d

|α|

)

N

θd−|α|Cαd xαx′α

♦ù ♦♥ r♦♥♥ît ♥ ♦♠♥s♦♥ ♥ér à ♦♥ts ♣♦sts ♥♦②① ♦♠♦è♥s ♥ ♣♣q♥t ♦♥ tr♦ q st ♥ ♥ ♥♦② ♠♥èrs♠r à ①♠♣ ♣réé♥t ♦♥ ♠♦♥tr q♥ s♣ ♠ ss♦é st

φ : Rp → Hd+

x 7→ √(

d

|α|

)

N

θd−|α|Cαd xα|α|≤d

♦ù Hd+ st s♣ s ♣r♦ts s éé♠♥ts x ♦rr ♥érr ♦ é à dPr é♥♦♠r♠♥t ❬②♦r rst♥♥ ❪

dim(Hd+) =

(p+ d

d

)

N

♠rq ♣♦s s ♦♠♣♦s♥ts ♥ ♥♦② ♣♦②♥♦♠ st stré s♦♥√Cdα ♥s s ♦♠♦è♥ ♥s s ♥♦♥♦♠♦è♥ ♠♥tr ♣r♠ètr θ

♣r♠t ♠♥r ♦♥trt♦♥ rt s ♣♦②♥ô♠s ♣s t ré

s ♥♦②① ♣♦②♥ô♠① ♦♠♦è♥s t ♥♦♥♦♠♦è♥s ♥ s♦♥t ♣s ♦♥t♥s ♥ ❯♥ qst♦♥ q ♥t ♥tr♠♥t à s♣rt st s♦r s ♦♥ ♣t r tts♦♥t♥té ♥ ♦♥sér♥t s ♥ ①♣♦s♥t ré réstt s♥t ♠♦♥trq ♥s s ♣♦②♥♦♠ ♥♦♥♦♠♦è♥ ♥ ①♣♦s♥t ré ♦♥t s♦s rt♥s②♣♦tèss à ♥ ♦♥t♦♥ q ♥st ♣s ♥ ♥♦②

♦②① stt♦♥♥rs

s ♥♦②① stt♦♥♥rs ♣♣és é♠♥t ♥♦②① ♥r♥ts ♣r tr♥st♦♥é♣♥♥t x−x′ té♦rè♠ s♥t ♣r♠t érr s ♥ ♦♥t♦♥ t②♣κ(x,x′) = κ(x− x′) st ♥ ♥♦② ❬♦♥r ❪

é♦rè♠ ❯♥ ♦♥t♦♥ ♦♥t♥ κ(x,x′) = κ(x− x′) st s♠é♥ ♣♦st

sr X s st ♦r♠

κ(x,x′) =∫

Rp

cos(r⊤(x− x′))f(dr)

♦ù st ♥ ♠sr ♣♦st ♥ sr Rp

❯♥ ♥♦② stt♦♥♥r q é♣♥ ‖x−x′‖ st ♣♣é ♥♦② r ❯♥ ♦♥t♦♥ss♥t ♣♦r q♥ ♦♥t♦♥ t②♣ κ(‖x−x′‖X ) s♦t ♥ ♥♦② r st qér ♣♦r t♦t ξ > 0 t t♦t ♥tr k ≥ 0 ❬r ♠ ❪

(−1)kδξκ(ξ) ≥ 0

Page 69: Méthodes de démélange non-linéaires pour l’imagerie ...

♣tr ♦②① r♣r♦s♥ts ♥é♥r t ♠ét♦s

♥♦② r ♣s réq♠♠♥t tsé st ♥♦② ss♥ éà ♥ st rtérsé ♣r ♥ ♦♥t♥♠ rs ♣r♦♣rs q s♥ q s♦♠♣♦s♥ts φ ♥ s♦♥t ♣s ♥ ♥♦♠r ♥ ♦♠♠ ér κ(x,x′) = 1 ♣♦rt♦t x,x′ ∈ X s ♦♥♥és tr♥s♦r♠és s♦♥t ♥♦r♠ ♥tr ♣s ét♥t♦♥♥é q ‖φ(x)‖ = 1 ♦♥

cos(∠(φ(x), φ(x′))) = 〈φ(x), φ(x′)〉 = κ(x,x′) > 0

Pr ♦♥séq♥t t♦s s é♥t♦♥s ♦♣♥t ♠ê♠ ♦rt♥t ♥s s♣ tr♥s♦r♠é ❯♥ s ♦rt♦♥♦r♠é ♣♦r s♣ ss♦é à ♥♦② éà ététr♦é ♦r ❬t♥rt t ❪ ❯♥ réstt ♣s ♠♦st q s ♦♥t♥t ①r ♥ s♣ ♠ st ♣rés♥té ♥s ❬P♦t♥ ❪

♠rq t♥t ♦♥♥é κ(x,x′) = e−‖x−x

′‖2

2σ2 é♥ ♣♦r x,x′ ∈ X X ♥ s♦s

♥s♠ ♥♦♥ Rp t 0 < σ <∞ ♦♥

κ(x,x′) = 〈φ(x), φ(x′)〉l2

φ : X → l2 tr♥s♦r♠t♦♥ é♥ ♣r

φ : R2 → l2

x 7→ e−‖x‖2

2σ2

[√Cpασ2kk!

]

‖α‖=k,k=0

♦ù Ckα s♦♥t s ♦♥ts ♠t♥♦♠① t xα ♥ ♣r♦t s ♦♠♣♦s♥ts x

♦rr |α|

♠rq ♣rès ♣r♠ètr σ ♥ ♥s tr♥s♦r♠t♦♥ φ ♠

♣t ♥♦② ss♥ s♦s ♦r♠ ♥ ♣♦♥ért♦♥ à ♦s ♦ t ♦

s ♦♠♣♦s♥ts x réstt ♠♦♥tr é♠♥t q ♦♥trt♦♥ s ♣♦②♥ô♠s

ér♦t ♣s t q k! ♦rr k ♣♦r t♦t σ ≥ 1

①♠♣ ♣♣t♦♥ à rérss♦♥

♥ ♥t♥t s ♦♥♥és ♥s ♥ s♣ ♠ r♥ ♠♥s♦♥ s ♥♦②①♣r♠tt♥t é♦♣♣r s rs♦♥s ♥♦♥♥érs ♠ét♦s ♥érs r ♣♥ té♦rq ♦♥t♦♥ ♥♦② é♥t ♥ s♣ rt♥ t t♦r♣r♦s♥tt s♦♠étrq ♣r tr♥s♦r♠t♦♥ ♥♦♥♥ér s♣ ♥t t ♥s qst rés♦ ♣r♦è♠ ♥ér ♥tr♦t♦♥ ♥♦②① s♣éq♠♥t ♣tésà ♥ ♣r♦é♠tq ♦♥♥é ♥♦s ♣r♠tt♥t ♦r ♥ r♥ ①té ♣♦rs♣tr à s stt♦♥s très rss r♦♥♥ss♥ ♦r♠s séq♥s é♥♦♠qs rtèrs étt♦♥ s♣♠s ♥♦sts ♥♦tr q sr ♣♥♦rt♠q s ♦rt♠s s♦♥t ♣s ♣é♥sés ♣r ♥♦♠r ♦srt♦♥s q♣r ♥♦♠r rs é♥♠♦♥s s rs♦♥s ♣r♦r♠♥ts s ♦rt♠s

Page 70: Méthodes de démélange non-linéaires pour l’imagerie ...

♦♥s♦♥

♣r♠tt♥t ♣r♥r ♥ ♦♠♣t s ss ♦♥♥és ♦♠♥ss ♥s s t♠♣s ♣ts

s ♠ét♦s à trs s♣♣♦rts ♣♥t êtr ♠ss ♥ ♦r ♥ stt♦♥ rérss♦♥ stàr ♣♦r ♣♣r♦①♠t♦♥ ♦♥t♦♥s q♥ Y s s♦rts stq♥ttt ♥s s ♥♦♥ ♥ér ♣r♥♣ ♦♥sst à rrr ♥ st♠t♦♥ ♦♥t♦♥ ♣r s é♦♠♣♦st♦♥ sr ♥ s ♦♥t♦♥♥ ♦♥ ♦♥sèr ♥tr♠ tt ① ♦♥♥és t②♣ ♠♦♥rs rrés ♣é♥sés ♦r♠t♦♥ ♦♥tr♥ts ♥s H sért

minf∈H 1

2‖f‖2H + 12λ

∑ni=1 ξ

2i

f(xi) = yi + ξi i = 1, . . . , n

s♦t♦♥ ♣r♥ ♦r♠ ♥ ♦♥t♦♥ q st ♥ ♦♠♥s♦♥ ♥ér ♥♦②①s ♦♥ts s♦♥t s rs ♣r♦è♠ ♦♥♥és ♣r rés♦t♦♥ s②stè♠ ♥ér s♥t

(K+ λI)α = y

♥s tt ♦r♠t♦♥ q ♣t êtr r♣rs ♣♦r sst♦♥ t st♠t♦♥ ♥stés t♦ts s ♦srt♦♥s s♦♥t tr s♣♣♦rt (A = 1, . . . , n) ♥♦t♥r ♣r♠♦♥ ♦♥♥t ♠♦r tr♠ tt ① ♦♥♥ésPr♠ t♦ts s s♦t♦♥s ♥ss rt♥ ♥s r s♣♣♦rtt♦r rrss♦♥ ❬♠♦ ö♦♣ ❪ st ♥ ♦♥t♦♥ ét♦♥ ♥ rs♦ tr♦♥qé ♣♣é ss ♦t t♥s♥s ♣r♦è♠ ♦♥tr♥tssért

minf∈H,b∈R 12‖f‖2H + C

∑ni=1 ξi

|f(xi) + b− yi| ≤ t+ ξi

0 ≤ ξi i = 1, . . . , n

t ♦r♠t♦♥ éq♥t ♥ tr♠ ♦t ♣é♥sé st

minf∈H,b∈R

1

2‖f‖2H + C

n∑

i=1

max(0, |f(xi) + b− yi| − t)

st ♥ ♣r♦r♠♠ qrtq ♣r♠étrq

♦♥s♦♥

♥s ♣tr ♥♦s ♦♥s ♣rés♥té qqs ♣r♥♣s ♦♥♠♥t① sr s♠ét♦s à ♥♦②① ♦s ♦♥s ss ♥tr♦t s rès ♣♦r ♦♥♦r s ♥♦②①t ♦♥♥é s ①♠♣s s♠♣s ♥♦②① ♥♥ ♥♦s ♦♥s stré r ♠s ♥÷r ♥s r ♥ ♣r♦è♠ rérss♦♥ ❯♥ t ♣♣r♦ sr r♣rs♥s st ♣♦r é♠é♥ s ♦♥♥és ②♣rs♣trs

Page 71: Méthodes de démélange non-linéaires pour l’imagerie ...
Page 72: Méthodes de démélange non-linéaires pour l’imagerie ...

♣tr

é♠é♥ ♥♦♥♥ér ♣r♣♣r♥tss rétés

♦♠♠r ❱rétés t ♣♣r♥tss rétés

♦t♦♥s rétés t ♣♣r♥tss rétés

♣♣r♥tss rétés

♦rt♠s ♣♣r♥tss rétés

ét♦ P

ét♦

♣♣r♥tss rétés t P

r♥ P

s♦♠♣ s♦s ♦r♠ P

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Page 73: Méthodes de démélange non-linéaires pour l’imagerie ...

♣tr é♠é♥ ♥♦♥♥ér ♣r ♣♣r♥tss rétés

♥ ♠♦ës ❱rété ssr♦

r ①♠♣s rété

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♦t♦♥s rétés t ♣♣r♥tss rétés

❯♥ rété ♠♥s♦♥ n n ∈ R st ♥ s♣ t♦♣♦♦q ♦♠♥t♥ Pr ①♠♣ ♥ ♦r st ♥ rété ♠♥s♦♥ ♥ t ♥ srst ♥ rété ♠♥s♦♥ ① ❯♥ rété és♥ ♦♥ ♥ ♥s♠ ♣♦♥tsq ♣♣rt♥♥♥t à ♥ ré♦♥ q s♣♣r♥t ♦♠♥t à ♥ t s♣ s trs①♠♣s s♦♥t ts q ♥♦s ♣♦♦♥s ♦t♥r ♥ r ♥ r♣♥t ♥ s♠♥t sr ♠ê♠ ♥ ②♥r ♦ ♥ ô♥ ♥ r♣♥t ♥ ♥ ♣♥ sr ♠ê♠ ❯♥ tr①♠♣ ssq rété à ♦r st r♥ ♦ës ♥s tt tès♥♦s tsr♦♥s réq♠♠♥t ♥ rété tst ssr♦ q st r♣rés♥tésr r

♣♣r♥tss rétés st ♥ ♣♣r♦ ré♥t ♥ ♣♦♣r ♣♦r rét♦♥ ♠♥s♦♥ ♥ ♥s♠ ♦♥♥és stré sr ♥ rété Pr♦s s ① ♥♦t♦♥s s♦♥t ♦♥♦♥s ♣♣r♥tss rété ♣♦r ♦t r♣rés♥tr ♥ t strt♦♥ ♦♥♥és ♥s ♥ s♣ ♥ ♠♥s♦♥ ♣s ♥ ♦♥sr♥t s ♣r♦♣rétés rtérstqs s ♠ét♦s tsésr♣♦s♥t sr é ♣r♥♣ q ♠♥s♦♥ ♥♦♠rss rétés st t q s ♣♥t êtr érts ♣r ♥ ♦♥t♦♥ é♥ à ♣rtr qqs♣r♠ètrs s♦s♥ts ♥ trs tr♠s s é♥t♦♥s ♦♥r♥és s♦♥t ♥tr♥sèq♠♥t strés s♦♥ ♥ s♣ ♠♥s♦♥ ♠s ♣♦♥és ♥s ♥s♣ ♠♥s♦♥ éé P♦r strr ♣s ♥ éts ♥♦t♦♥ rété ♣r♥♦♥s ①♠♣ ♥ ♦r r♣rés♥té ♥s r ♥ ♥♦t q ♦rst é♥ ♥s R

3 ♠s ♥ ♦♠ t ♥ sr ♥s ♠♥s♦♥ ①tr♥sèq tr♦s st ♦s♦èt ♣sq ♦r ♣t êtr ♣r♠étré ♣r ♥ sr ❯♥ ç♦♥ ♦r♠sr tt ♥tt♦♥ s t ♣r é ♥ rété ♦r st ♥ rété ♥♠♥s♦♥♥ r s♣♣r♥t ♦♠♥t à R

1

é♥t♦♥ ❯♥ ♦♠é♦♠♦r♣s♠ st ♥ ♦♥t♦♥ ♦♥t♥ ♦♥t ♥rs st é

♠♥t ♥ ♦♥t♦♥ ♦♥t♥

é♥t♦♥ ❯♥ rété M ♠♥s♦♥ d st ♥ ♥s♠ ♦♠♥t ♦♠é♦

Page 74: Méthodes de démélange non-linéaires pour l’imagerie ...

❱rétés t ♣♣r♥tss rétés

r ❱rété ♥♠♥s♦♥♥ ♥♦r♣♦ré ♥s R3

♠♦r♣ à Rd tr♠♥t t ♣♦r t♦t x ∈ M ①st ♥ ♦s♥ t♦r

x ♥♦té Nx t ♥ ♦♠é♦♠♦r♣s♠ f : Rd → Nx s ♦s♥s s♦♥t s rts

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♣♣r♥tss rétés

ré rtèr ♣♦♣r s ♠ét♦s rét♦♥ ♠♥s♦♥ ♠♥t♦♥♥és ♣tr s ♦♥t ♥♦♠rss ♠ts ét♥t ♦♥♥é r ♥éssté♦♣érr ♥s ♥ s♣ ♥ q ♥ s♦♠♠♦ ♣s ♥ strt♦♥ s♦♥♥és ♥s ♥ rété Pr ①♠♣ ♣♦r s ♦♥♥és ssr♦ ♥ qs ♦♥♥és s♦♥t ♥tt♠♥t ♥s ♥ s♣ ♠♥s♦♥ 2 ♥ P ♥st ♣s♥ ♠sr ①trr ♦rrt♠♥t tt strtr ♠♥s♦♥♥ s ♠ét♦s♣♣r♥tss rétés s♦♥t ♣♥♥t P ♦♣ér♥t sr s rétés

♦♥t s ♦♥♥és x1,x2, . . . ,xn ∈ RD s♣♣♦sés strés ♥s ♥ rété

♠♥s♦♥ ♥tr♥sèq d P♦r s♠♣r ♦♥ s♣♣♦s q♥ ♥q rt stss♥t ♣♦r r♣rés♥tr s ♣r♦è♠ sért

Pr♦è♠ ♦♥t s ♦♥♥és x1,x2, . . . ,xn ∈ RD strés sr ♥ rété M

♠♥s♦♥ d q ♣t êtr ért ♣r ♥ ♥q rt é♥ ♣r f : M → Rd

♥ rr y1,y2, . . . ,yn ∈ Rd ts q y1

= f(xi)

r str ♥ sssr♦ t s♦♥ ♥t♦♥ ♥s ♥ s♣ à ① ♠♥s♦♥srâ à ♠ét♦ s♦♠♣ ♥ ♥♦t q rt♦♥ ♦s♥ ♥tr s é♥t♦♥sst ♣résré rést t q ①st ♥ ♦♠é♦♠♦r♣s♠ f M ♥s R2

Page 75: Méthodes de démélange non-linéaires pour l’imagerie ...

♣tr é♠é♥ ♥♦♥♥ér ♣r ♣♣r♥tss rétés

r ❱rété sssr♦ t s♦♥ ♥t♦♥ ♥s R2 s♦♠♣ ❬ t ❪

Page 76: Méthodes de démélange non-linéaires pour l’imagerie ...

♦rt♠s ♣♣r♥tss rétés

r st♥ é♦ésq sr ♥ rété srq

♦rt♠s ♣♣r♥tss rétés

♦rs tt st♦♥ ♥♦s ♦♥s ♣ssr ♥ r s ① ♣r♥♣① ♦rt♠s ♣♣r♥tss rétés ①st♥ts s♦♠♣ ❬ ♥♥♠ ❪t ❬♦s ❪ ① sr♦♥t ♣r st ♣♣qés trt♠♥ts ♦♥♥és ②♣rs♣trs ♦t♦♥s éà q q ♦rt♠ sté ♥ésst é♥t♦♥ ♥ ♦s♥ t k s♥ q ♦s♥ rété♣t êtr ss♠é à ♥ s♣ ♥

ét♦ P

s♦♠♣ ❬ ♥♥♠ ❪ rét♦♥ s♦♠tr tr ♠♣♣♥ st ♥ s ♣r♠rs ♦rt♠s q t été é♦♣♣é ♣♦r ♣♣r♥tss rétés ♣t êtr ♦♥séré ♦♠♠ ♥ ①t♥s♦♥ ♠ét♦ t♠♥s♦♥ ♥ ❬♦① ♦① ❪ ssq ♣♦r ♥térr s ♥♦r♠t♦♥s ss♠♥ ♥s ♥ s♣ ♥ s♦♠♣ s ♦♠♣♦s ① ét♣s ♣r♥♣s

st♠t♦♥ s st♥s é♦ésqs st♥s sr ♦♥ ♥ rété ♥trs ♣♦♥ts ♥tré à ♥ ♠ét♦ st♠t♦♥ ♣s ♦rt ♠♥sr ♥ r♣ k ♣s ♣r♦s ♦s♥s r str st♥é♦ésq sr ♥ rété srq

❯tst♦♥ ♠ét♦ ♣♦r tr♦r s ♣♦♥ts ♥s s♣ ♥ ♠♥s♦♥ ♦♥t s st♥s ♦rrs♣♦♥♥t ♠① ① st♥sé♦ésqs tr♦és à ét♣

st♠t♦♥ s st♥s é♦ésqs

♥ s♣♣♦s q s ♦♥♥és s♦♥t sss ♥ rété M ♠♥s♦♥ d ♥s♥s RD t ♥♦s s♦t♦♥s tr♦r ♥ ♦♠é♦♠♦r♣s♠ f M ♥s R2 s♦♠♣rr ♥ ♣♣t♦♥ s♦♠étrq q ♣résr s st♥s ♥tr s ♣♦♥ts

Page 77: Méthodes de démélange non-linéaires pour l’imagerie ...

♣tr é♠é♥ ♥♦♥♥ér ♣r ♣♣r♥tss rétés

♥ trs tr♠s s xi xj s♦♥t s ♣♦♥ts sr ♥ rété t G(xi,xj) st♥é♦ésq ♥tr ① ♥ rr ♦rs ♥ ♣♣t♦♥ f : M → R

d t q

‖f(xi)− f(xj)‖ = G(xi,xj)

♥ ♦tr ♦♥ s♣♣♦s q rété st ss♠♠♥t réèr ♥ q st♥é♦ésq ♥tr s ♣♦♥ts ♦s♥s s♦t ♣♣r♦①♠t♠♥t ♥♥ ♥s st♥ ♥♥ R

D ♦♥sttt ♥ ♣♣r♦①♠t♦♥ rs♦♥♥ st♥ é♦ésq ♥tr ① ♣♦♥ts ♦s♥s rété P♦r s ♣♦♥ts é♦♥és ♦♥♥t ♣r♦ér tr♠♥t P♦r r ♦rt♠ s♦♠♣ ♦♥strt ♥r♣ k ♣s ♣r♦s ♦s♥s ♦♥t s rrêts s♦♥t ♣♦♥érés ♣r s st♥s♥♥s Ps ♣♣r♦①♠ st♥ é♦ésq ♥tr ♣♦♥ts q♦♥qs♥ s♦♠♠♥t s ♣♦s s rrêts ♣s ♦rt ♠♥ ♥tr ① ♦t♥ ♣r ♠ét♦ str ❬str ❪ ♦ ♦② ❬♦② ❪

t♠♥s♦♥ ♥

❯♥ ♦s s st♥s é♦ésqs és ♥tr t♦ts ♣rs ♣♦♥ts ♦rt♠ s♦♠♣ st♠ s ♠s s ♣♦♥ts ♥s R

D s♦rt q s st♥s♥♥s ♥tr ① s♦♥t ♣♣r♦①♠t♠♥t és ① st♥s é♦ésqs st ♥ t♥q ssq q ♣t êtr tsé ♣♦r

♣r♦è♠ ♣s é♥ér♠♥t trté ♣r st s♥t t♥t ♦♥♥é ♥♠tr D ∈ R

n×n ss♠♥s ♦rt♠ ♦♥strt ♥ ♥s♠ ♣♦♥ts♦♥t s st♥s ♥♥s ♥tr ① ♦rrs♣♦♥♥t ♣♣r♦①♠t♠♥t ①ss♠♥s ♦r♥s ♣r D ①st ♥♦♠rss ♦♥t♦♥s ♦ût ♣♦r tttâ t ♥ r♥ rété ♦rt♠s ♣♦r ♠♥♠sr s ♦♥t♦♥s ♦ût♦rt♠ r♣♦s sr té♦rè♠ s♥t q étt ♥ ♥ ♥tr s♣s ♠trs st♥s ♥♥s t s♣ s ♠trs r♠

é♦rè♠ ❯♥ ♠tr ♥♦♥♥ét s②♠étrq D ∈ Rn×n tr♠s ♦

♥① ♥s st ♥ ♠tr st♥ ♥♥ s t s♠♥t s

B= −1

2HDH H

= I − 1

n11

st s♠é♥ ♣♦st B st ♠tr r♠ ♣♦r ♥ ♦♥rt♦♥

♠♦②♥♥ ♥tré s ♦♠♣♦s♥ts D ♣♦r st♥s ♥tr♣♦♥ts

té♦rè♠ ♥s♣r ♥ t♥q ♣♦r ♦♥rtr ♥ ♠tr st♥ ♥♥ ♥ ♥ ♠tr r♠ ♦t X ♥s♠ s ♣♦♥ts ♠s ♥s Rd t B ♠tr r♠ ♦rrs♣♦♥♥t B =XX⊤ P♦r ♦t♥r X B ♦♥ ♣r♦èà ♥ é♦♠♣♦st♦♥ s♣tr B = UΛU⊤ ♥ ♣♦s ♦rs X = UΛ

1/2 ♦rsqD ♥st ♣s ♥ ♠tr ♥♥ ♣r ①♠♣ st à ♣♣t♦♥ s♦♠♣ ♠tr B é♥ sss ♥ ♣t êtr ♥ ♠tr s♠é♥ ♣♦st t ♦♥♥ ♠tr r♠ P♦r sr♠♦♥tr à ♣r♦tt B sr ô♥ s♠trs s♠é♥s ♣♦sts ♥ ♥♥♥t ss rs ♣r♦♣rs ♥éts

Page 78: Méthodes de démélange non-linéaires pour l’imagerie ...

♦rt♠s ♣♣r♥tss rétés

♥ é♥ér X := UΛ1/2+ st ♥ ♦♥rt♦♥ à n ♠♥s♦♥s ♥ résr

♥ rét♦♥ ♠♥s♦♥ D à d D > d ♦♥ ♣r♦tt é♥ér♠♥t X srss d ♦♠♣♦s♥ts ♣r♥♣s

♦t X= UΛ

1/2+ ♦♥rt♦♥ à n ♠♥s♦♥s ♥ ♦♥séq♥ UΛ

1/2+ U⊤

st é♦♠♣♦st♦♥ s♣tr XX⊤ ♣♣♦s♦♥s q ♦♥ ts ♥ P ♣♦r♣r♦tr s ♦♥♥ésX sr ♥ s♣ à d ♠♥s♦♥s ♥ r♣♣ q t ♦rt♠r♥♦XV ♦ù V ∈ R

n×d ♦♥t s ♦♦♥♥s v s♦♥t ♦♥♥és ♣r s trs ♣r♦♣rs X⊤X : v1, . . . ,vd s trs ♣r♦♣rs s♦♥t és ♣r

X⊤Xvi = ξivi

(UΛ1/2+ )⊤(UΛ

1/2+ )vi = ξivi

(Λ1/2+ U⊤UΛ

1/2+ )vi = ξivi

Λ+vi = ξivi

tt r♥èr ①♣rss♦♥ ♠♦♥tr q tr♦♥tr té st à ♣t êtr♦♥♦♥t♠♥t ♣rtqé ♣r P ♦rs ♣s rét♦♥ à d ♠♥s♦♥s Prrs s rs ♣r♦♣rs ξi réè♥t ♠♣♦rt♥ rt q ♠♥s♦♥

♦rt♠

♦rt♠ s♦♠♣ ♦♥sst à st♠r s st♥s é♦ésqs ♥ ts♥t ♣s ♦rt ♠♥ sr ♥ r♣ ♣s tr♦r ♥ ♥t♦♥ s st♥s ♥s♥ s♣ ♥ à ♠ét♦ r rés♠ ♦rt♠❯♥ rtérstq ♣rtèr♠♥t t ♣♦r s♦♠♣ st q ♦r♥t t♦♠tq♠♥t ♥ st♠t♦♥ ♥♦♠r ♠♥s♦♥s rété s♦s♥t ♥♣rtr ♥♦♠r rs ♣r♦♣rs ♥♦♥ ♥s tr♦és ♣r ♦♥♥ tt♠♥s♦♥ s♦s♥t ♣♥♥t ♥ ♣rés♥ rt t ♥rtts ♥s ♣r♦sss st♠t♦♥ st à ♥♦tr q ért ♥tr s rs ♣r♦♣rs ♦♠♥♥tst s rs ♣r♦♣rs s♦♥rs ♦ s♣♣♦sé♠♥t ♥s ♣t êtr téré ♥♥s♦♠♣ s♣♦s ♥ r♥t ♦♣t♠té ❬r♥st♥ t ❪ ♥ t s♦♠♣st ssré ré♣érr ♣r♠étr ♥ rété s♦s s ②♣♦tèss s♥ts

rété st s♦♠étrq ♥téré ♥s RD

s♣ ♣r♠étrq s♦s♥t st ♦♥① stàr st♥ ♥tr① ♣♦♥ts q♦♥qs ♥s s♣ ♣r♠étrq st ♦♥♥é ♣r ♥ st♥ é♦ésq q s tr♦ ♥tèr♠♥t à ♥térr s♣ ♣r♠étrq

rété st ♥ é♥t♦♥♥é ♣rt♦t

rété st ♦♠♣t

♣r tt ♦♣t♠té ♦♠♠♥ ♣r ♠♦♥trr q ss♠♠♥té♥t♦♥s s st♥s sr r♣ s r♣♣r♦♥t s st♥s é♦ésqss♦s♥ts ♠t s st♥s s♦♥t ♥♥s t rt♦r♥ ♣résé♠♥t s ♣♦♥ts ♥tés ♥s s♣ ♠♥s♦♥ rét ♥ ♦tr st♦♥t♥ ♣tts rt♦♥s ♥ ♥tré s trs♥t ♣r ♣tts rt♦♥s ♥

Page 79: Méthodes de démélange non-linéaires pour l’imagerie ...

♣tr é♠é♥ ♥♦♥♥ér ♣r ♣♣r♥tss rétés

♥trés x1,x2, . . .xn ∈ RD, k

♦♥♦r ♥ r♣ ♦s♥ à ♣rtr s k ♣s ♣r♦s ♦s♥s s♣♦s wij := ‖xi − xj‖ ♣♦r s rêts (xi,xj)

r s st♥s ♣s ♦rt ♠♥ ♥tr t♦ts s ♣rs ♣♦♥tsà ♦rt♠ str ♦ ♦② ♥r s rrés s st♥s♥s ♥ ♠tr D Dii = 0 t Dij ≥ 0

P♦sr B= −1

2HDH ♦ù H= I − 1

n11⊤ st ♥ ♠tr ♥tr

r é♦♠♣♦st♦♥ s♣tr B = UΛU⊤

♦♥strr Λ+ ♥ ♣♦s♥t [Λ+]ij = max(0,Λij)

①r ♠♥s♦♥ ♥tr♥sèq d ♦rrs♣♦♥♥t ♥♦♠r ♦♠♣♦s♥ts♥♦♥ ♥s Λ+

r X∗ = UΛ1/2+

ér ♠♥s♦♥ ♥ r♥t s d ♣r♠rs ♥s X : Y = [x]n×d

t♦r♥r Y

r P

s♦rt ♦rt♠ ♥ rs♦♥ tt r♦stss ① ♣rtrt♦♥s s♦t♦♥ ♦♥r s②♠♣t♦tq♠♥t rs rt rré s♦♠♣ été é♦♣♣é s♦♥ ① rt♦♥s ♣r♥♣s s♦t érr s tr♥s♦r♠t♦♥s ♦♥♦r♠ss♦t érr très r♥s ♥s♠s ♦♥♥és ❬♦r♥ t ❪

♣r♠èr ♣♣r♦ st ♣♣é s♦♠♣ t ♦r qst♦♥ q st q♦♣ t②♣s ♥t♦♥s ♥ ♦♥sr♥t ♣s s st♥s ♠s s ♥s s♦♠♣ ♥ r♥t ♦♣t♠té té♦rq s♠ à s♦♠♣ ♠s ①q rété s♦t é♥t♦♥♥é ♥♦r♠é♠♥t

①è♠ ①t♥s♦♥ ♥♠r s♦♠♣ st sé sr s ♣♦♥ts r♣èr♣♦r éérr s st♥s ♥tr s ♣♦♥ts ♣♦r ♥s s♦♠♣s ① ét♣s ♥ésst♥t O(n3) ♦♣ért♦♥s q st ♦q♥t ♣♦r s r♥s♥s♠s ♦♥♥és é s ♦♥sst à sét♦♥♥r ♥ ♣tt ♥s♠ l♣♦♥ts r♣èr ♦ù D < ℓ < n ♥st s st♥s é♦ésqs ♣♣r♦①♠ts q ♣♦♥t ① ♣♦♥ts r♣èr s♦♥t és ♥st st ①été sr ♠tr ℓ × ℓ st♥s ♥tr s ♣♦♥ts r♣èr ♥♥ s ♣♦♥ts rst♥tss♦♥t ♥♦r♣♦rés ♥ rs st♥s ① ♣♦♥ts r♣èr tt t♥q rét ♦♠♣①té s♦♠♣ O(n3) à O(dnℓ log n+ ℓ3)

Page 80: Méthodes de démélange non-linéaires pour l’imagerie ...

♦rt♠s ♣♣r♥tss rétés

ét♦

♦rt♠ ♦② ♥r ♠♥ ❬♦s ❪ r♣♦s sr♥ ♥tt♦♥ très ér♥t é ♥t sst♦♥ ♥ rété ♦♠♠♥ ♦t♦♥ ♣ts s ♥t t ♦s♥ st ♣tt t rété ss♠♠♥t ss s ♣ts s♦♥t ♦♠♥t ②♣r♣♥s ♥ ♦tr ♣r♦t♦♥ rété sr s ♣ts ♥tèr ♣s ♦♥rt♦♥ s ♦♥♥ésé st ♦♥ ♥tr s ♣ts t rtérsr é♦♠étr ♥tr ① t tr♦r ♥ ♥t♦♥ ♥s R

d q ♦♥sr tt é♦♠étr ♦ ♥ s♣♣♦sq s ♣ts ♦① s ♥t s♦rt q s r♦♥strt♦♥s ♦s s♦♠♥♥t ♥ ♥ s②stè♠ ♦ ♦♠♠ ♥s t♦ts s ♠ét♦s ♣♣r♥tss rétés ♥♦♠r ♦s♥s ♦s st ♥ ♣r♠ètr étr♠♥♥t ♥s ♠s♥ ÷r ♦rt♠ ♦t N (i) ♥s♠ s k ♣s ♣r♦s ♦s♥s ♣♦♥txi ♣r♠èr ét♣ ♦rt♠ ♠♦és rété ♦♠♠ ♥ ♦t♦♥ ♣ts t s à rtérsr é♦♠étr ♦ P♦r ♠ét♦ s àr♣rés♥tr xi ♦♠♠ ♥ ♦♠♥s♦♥ ♦♥① ss k ♣s ♣r♦s ♦s♥s s♦♥ts ♣♦♥ért♦♥ s♦♥t ♦ss ♥ ♠♥♠sr rrr qrtq r♦♥strt♦♥ q ♣♦♥t

J(W ) =∑

i

∥∥xi −∑

j∈Ni

wij xj∥∥2

♠tr ♣♦s W st tsé ♦♠♠ ♥ ssttt à é♦♠étr ♦ s♣ts ♥tt♠♥t tr [W ]i réè s♣♦st♦♥ s ♣♦♥ts t♦r xi ♥ ♣s ①st s ♦♥tr♥ts sr s ♣♦s q ♥ ♦t s s♦♠♠rà ♥ t [W ]ij = wij = 0 s j /∈ N (i) ♦♥tr♥t ♠♣q q st ♥♠ét♦ ♦ ♦♥tr♥t r♥ s ♣♦s ♥r♥ts ① tr♥st♦♥s ♦s s q xi st ♥ tr♥st♦♥ α ♦rs

∥∥xi +α−∑

j∈Ni

wij(xj +α)∥∥2 =

∥∥xi −∑

j∈Ni

wijxj∥∥2

t W ♥ s♥ tr♦ ♣s té ♥ ♦tr W st ♥r♥t ① r♦tt♦♥s t ♠ssà é ♦

❯♥ s♦t♦♥ ♥②tqW à ♣r♦è♠ ①st ♦t♥ à ♣rtr ♠ét♦s trs r♥ ♥s s ♣♦s r♦♥strt♦♥ ♣♦r q ♣♦♥t xis♦♥t ♦♥♥és ♣r

wij =

∑k∈N (i) c

−1jk∑

ℓ,m∈N (i) c−1ℓm

♦ù c−1ℓm st ♦♠♣♦s♥t (ℓ,m) ♥rs ♠tr ♦r♥ ♦ C

♦♥t s ♥trés s♦♥t é♥s ♣r

cℓm= (xi − xℓ)⊤(xi − xm) ℓ,m ∈ N (i).

s♦♥ ét♣ ♦rt♠ s à tr♦r s ♠s yi s ♣♦♥ts xi ♥s Rd

rs♣t♥t ♦♥rt♦♥ st♠é ♠♦②♥ ♠tr W P♦r r ♦♥

Page 81: Méthodes de démélange non-linéaires pour l’imagerie ...

♣tr é♠é♥ ♥♦♥♥ér ♣r ♣♣r♥tss rétés

♦♥sèr ♦♥t♦♥ ♦ût s♥t

J(Y ) =∑

i

∥∥∥yi −∑

j

wijyj

∥∥∥2

à ♠♥♠sr ♣r r♣♣♦rt à Y = [y1, . . . ,yn] ♥ ♣t érr J(Y ) = Y ⊤MY

M= (I −W )⊤(I −W ).

♠♥♠st♦♥ rtèr sss ♥ésst ♠♣♦sr s ♦♥tr♥ts sr Y ♥s♣rt é♥érté ♣sq ♣r♦è♠ st ♥r♥t ♣r ♦♠♦tét ♦♥ ♠♣♦s Y Y ⊤ = I q ♦♥tr♥t ♣r rs tr♥s♦r♠t♦♥ à êtr r♥ d♥♥ ♦♥ ♣♦s Y 1 = 0 ♥ ♥trr s ♦♥♥és yi ♥ ♠♦♥tr q rés♦t♦♥ ♣r♦è♠ ♦♥tr♥t ♥ésst ♠①♠st♦♥ ♥ q♦t♥t ② ♦♥t s♦t♦♥ st ♦t♥ ♥ rt♥♥t s d + 1 trs ♣r♦♣rs M ss♦és ①♣s s rs ♣r♦♣rs r♥r ♥t 1 t ss♦é à r ♣r♦♣r 0 ♥♦t ♣s êtr rt♥ r ♦rrs♣♦♥ à tr♥st♦♥ s ♦♥♥és

♦♥♦r♠ ♥♠♣ ❬ ❪ st ♥ t♥q q ♣t êtr tsé♥ ♦♥♦♥t♦♥ ♣♦r ♦r♥r ♥ st♠t♦♥ t♦♠tq d ♠♥s♦♥ rété st rés♠é ♥s r t stré ♣r r

r Pr♦ér ♣♣r♥tss rété ❬♦s ❪

Page 82: Méthodes de démélange non-linéaires pour l’imagerie ...

♣♣r♥tss rétés t P

♥trés x1,x2, . . .xn ∈ RD, k, d

r s ♣♦s r♦♥strt♦♥ P♦r q ♣♦♥t xi r C t W

Pr♥rM = (I−W )⊤(I−W ) t r s trs ♣r♦♣rsMn×d ss♦és① d ♣s ♣tts rs ♣r♦♣rs ♥♦♥ ♥s

♥♦②r réstt Y =Mn×d

r

♣♣r♥tss rétés t P

s ♠ét♦s ♣rés♥tés sss ♣♥t s①♣r♠r à ♣rtr ♥ ♦r♠t♦♥à ♥♦② s♦♠♣ ♣r ①♠♣ ts ♣♦r ♥t♦♥ s ♦♥♥és stéq♥t à P q ♣r♠t ♥tr♦r ♠s ♥ ÷r P t st ♥♦② tsé ♥s ❬♠ t ❪ s trs ♦♥t ♠♦♥tré rt♦♥♥tr s ♠ét♦s ♣♣r♥tss rétés t s ♠ét♦s P

♦s s ♦rt♠s rét♦♥ ♠♥s♦♥ ♣rt♥t ♥ rtérstq♦♠♠♥ ♥ qs ♥s♥t ♦r ♥ strtr ♦ ♦s♥ sr s♦♥♥és ♣s ①♣♦t tt strtr ♦ ♣♦r r♦♥strr rété ♥s ♥s♣ ♠♥s♦♥ ♥érr tt rt♦♥ ♦s♥ ♦ st é♥ ♥ ts♥t s k ♦s♥s s ♣s ♣r♦s ♥s s♣ ♥ t ♣t êtr ért ♣r♥ r♣ ♣♥♥t ç♦♥ ♦♥t s ♦rt♠s ts♥t tt strtr ♦s♥ st t♦t à t ér♥t ♥sé ♥s ♦♥t①t ♥tért♦♥ s♥♦②① ♥s s ♦rt♠s ♣rt♥t ♦♥ ♥ strté s♠r ♥ ♦♥strt♦r ♥ ♠tr r♠ s ♦♥♥és ♣♣r♥tss ♦♥st♦♥ tt ♠tr à ♥♦② é♥t ♥ ♥t♦♥ r♥t strtr ♠♥s♦♥ rété ♦s ♦♥s ♦r ♣rés♥tr ♠ét♦ P ♣s ♥♦s ♥♦sttr♦♥s à ré♥tr♣rétt♦♥ s ♦rt♠s s♦♥ P

r♥ P

♥s s ♠ét♦s ♥♦② s ♥♦②① ♣♥t êtr ♦♥sérés ♦♠♠ ♥ ♠sr s♠rté ♥♦♥♥ér ♦t ♥ ♥s♠ ♥♦♥ X t ♥ ♥♦② é♥ ♣♦st κ s ♦♥♥és ♥tré x1,x2, . . . ,xn ∈ X é♥ss♥t ♥ s♦ss♣ RDP s ♦♠♣♦s♥ts ♣r♥♣s s ♦♥♥és φ(x1), φ(x2), . . . , φ(xn)

♥s s♣ rt H r H ♣t êtr ♠♥s♦♥ ♥♥ ♣r♦è♠ P♦t êtr tr♥s♦r♠é ♥ ♥ ♣r♦è♠ q ♣t êtr rés♦ ♥ tr♠s ♥♦② ♥s t ♥♦s ♦♥sér♦♥s ♠tr ♦r♥ ♥s H

C :=1

n

n∑

i=1

φ(xi)φ(xi)⊤

Page 83: Méthodes de démélange non-linéaires pour l’imagerie ...

♣tr é♠é♥ ♥♦♥♥ér ♣r ♣♣r♥tss rétés

P♦r ♦♥sr ♠tr C ♦rs ♠ê♠ q H ♣t êtr ♠♥s♦♥ ♥♥♦♥ rr s rs ♣r♦♣rs λ ≥ 0 t s trs ♣r♦♣rs ♦rrs♣♦♥♥t vstss♥t éqt♦♥

Cv = λv

♦t♦♥s q t♦t s♦t♦♥ s♥srt ♥s ♥ s♦ss♣ ♥♥ré ♣r s♠s φ(xi) s s♦t♦♥s v trs ♣r♦♣rs C ♣♥t êtr r♣rés♥tés ♣r

v =

n∑

i=1

αiφ(xi)

♣r♦è♠ st éq♥t à

φ(xℓ)Cv = λφ(xℓ)v ∀ℓ = 1, . . . , n

♥ sstt♥t ♥s ♦♥ ♦t♥t

nλKα = K2α

♦ù α st ♥ tr ♦♦♥♥ ♦♠♣♦s♥ts αi i = 1, . . . , n ♣r♦è♠ s rétà tr♦r s ♦♥ts αi ♥ rés♦♥t tt é♦♠♣♦st♦♥ ♥ éé♠♥ts ♣r♦♣rs

nλα = Kα

♣♦r s rs ♣r♦♣rs λ ♥♦♥ ♥s♥ ♣t é♠♦♥trr q ①trt♦♥ ℓe rtérstq φ(x) ♠♦②♥

ℓe tr α(ℓ)j ♣♦r ♦r♠

〈φ(x),v(ℓ)〉H =1√λ(ℓ)

n∑

i=1

α(ℓ)i κ(xi,x) =

1√λ(ℓ)

Kα(ℓ)

tr 1√λ(ℓ)

♠r ♣♦r ssrr v(ℓ)⊤v(ℓ) = 1 ♦♠♠ ♣♦r P P♥ésst q s ♦♥♥és ♥s H s♦♥t à ♠♦②♥♥ ♥ ♥ é♥ér ♥ésst♥ ♣rétrt♠♥t ♠ê♠ s s ♦♥♥és s♦♥t à ♠♦②♥♥ ♥ ♥s s♣ X ♥tr s ♦♥♥és ♣t êtr té ♥ sstt♥t ♠tr K ♣r

K′ = (I − ee⊤)K(I − ee⊤)

e = 1√n[1, . . . , 1]⊤

s♦♠♣ s♦s ♦r♠ P

♦♠♠ ♣♦r s♦♠♣ ♦♥strt ♦r ♥ ♠tr st♥s ♥trs ♣rs ♦♥♥és ♣♥♥t tsr st♥ ♥♥ s♦♠♣♦♥strt ♥ r♣ s②♠étrq t ♣♣r♦①♠ st♥ é♦ésq râ à ♥♦rt♠ ♣s ♦rt ♠♥ st ♣♣qé à tt ♠tr st♥é♦ésq t ♥t♦♥ rré st ♦♥♥é ♣r s trs ♣r♦♣rs ♦rrs♣♦♥♥t ① rs ♣r♦♣rs s ♣s ♣tts ♦♠♠ s♦♥é ♥s ❬❲♠s ❪

Page 84: Méthodes de démélange non-linéaires pour l’imagerie ...

é♠é♥ t ♣♣r♥tss rétés

♦♥ ♣t ♥tr♣rétr râ à P ♠ê♠ ç♦♥ ♦♥ ♣t ♣r♥r sst♥s tsés ♥s s♦♠♣ t ♦♥sérr ♠tr r♠ s♥t

Ks♦♠♣ = −1

2(I − ee⊤)S(I − ee⊤)

♦ù S st ♠tr s st♥s é♦ésqs rré t e = 1√n[1, . . . , 1]⊤ st

tr st♥é à ♥trr Ks♦♠♣ é♥♠♦♥s ♥♦s ♥ s♣♦s♦♥s ♥ r♥tsr rtèr é♥ ♣♦st tt ♠tr ♦t♦s ♥s ♠t ♦♥t♥♣♦r ♥ rété ss st♥ é♦ésq ♥tr s ♣♦♥ts st ♣r♦♣♦rt♦♥♥ à st♥ ♥♥ ♥s s♣ s ♣r♠ètrs ♠♥s♦♥ rété❬r♠s ♦♥♦♦ ❪ st ♦♥♥ q κ(x,x′) = −‖x−x′‖β st é♥ ♣♦st♣♦r 0 < β ≤ 2 ♥s ♠t ♦♥t♥ −S st ♦♥ é♥ ♣♦st t♦t ♦♠♠Ks♦♠♣ ❱♦r ♣s ♥s ❬ö♦♣ ♠♦ ❪ ♥s éqt♦♥ ♣♣qé à ♠tr Ks♦♠♣ ♣r q ♣♣t♦♥ ♦r♥ ♣r P st ♦♥♥é ♣r s trs ♣r♦♣rs ss♦és ① ♣s r♥s rs ♣r♦♣rs Ks♦♠♣♦♥ ♦♥stt ♥ ♣rtq q tst♦♥ s ♣r♦t♦♥s ♣r s trs ♣r♦♣rs♦♠♥♥ts P ♦♥♥ ♥ réstt ♦♠♣r à s♦♠♣

s♦s ♦r♠ P

♦rt♠ ♦♥strt ♥ ♠tr ♣♦s ♦r♥ss♥t ♠r ♣♣r♦①♠t♦♥ ♥ ♦♥♥é ♣r ss ♦s♥s s♥s s ♠♦♥rs rrés tt ♠trst é♥ ♣r M = (I −W )⊤(I −W ) q ♥ r ♣r♦♣r ♠①♠ λ♠① t♥ ♣s ♣tt r ♣r♦♣r ♥ ss♦é tr ♣r♦♣r ♥♦r♠ e ♦♠♠s trs trs ♣r♦♣rs s♦♥t ♦rt♦♦♥① à e s♦♠♠ rs ♦♠♣♦s♥tst 0 P♦r ♣♣t♦♥ rré st é♥ à ♣rtr s trs ♣r♦♣rsss♦és ① rs ♣r♦♣rs s r♥s n− d à n− 1 ♦s é♥ss♦♥s

K := (λ♠①I −M)

Pr ♦♥strt♦♥ K st ♥ ♠tr é♥ ♣♦st s♦♥ tr ♣r♦♣r ♣r♥♣ st e t s ♦♦r♦♥♥és s trs ♣r♦♣rs s r♥s 2 à d + 1 ♦r♥ss♥t♣♣t♦♥ rré ♠♥èr éq♥t ♦♥ ♣t ♦♥sérr

K = (I − ee⊤)K(I − ee⊤)

t tsr ss trs ♣r♦♣rs ss♦és ① rs ♣r♦♣rs ♦♠♥♥ts s r♥s 2 àd+ 1 étt ♥ ♦♥♥①♦♥ rt P q ♦♥srt é♠♥t ♠tr K

é♠é♥ s ♠s ②♣rs♣trs ♣r ♣♣r♥

tss rétés

♦s ♦♥s ♣rés♥té ♠♦è ♠é♥ ♥ér t s ♠♦ès ♥♦♥♥érs♣♦r s ♠s ②♣rs♣trs ♣tr s ♠ét♦s ①trt♦♥ s

Page 85: Méthodes de démélange non-linéaires pour l’imagerie ...

♣tr é♠é♥ ♥♦♥♥ér ♣r ♣♣r♥tss rétés

♦♠♣♦sés ♣rs t st♠t♦♥ s ♦♥♥s s♦♥t s♦♥t ① ét♣s ♥é♣♥♥ts ♥s ♣r♦ér é♠é♥ ♦s ♥♦s ♦♥♥tr♦♥s sr s♠ét♦s ①trt♦♥ q s♣♣♦s♥t ①st♥ ♣①s ♣rs ts q t ❱ ♠s ♦♣t♦♥s ♦r♠s♠ é♦♠étrq é♦♣♣é ♥s❬♦♥♥ r ❪ ♥ t s ♠ê♠s ♦rt♠s ♣r♠t ♦♥♦♥t♠♥t ①trr s ♦♠♣♦sés ♣rs t st♠r ♦♥♦♥t♠♥t s ♦♥♥s s♣①trs ♠ trté s ♦♥♥s ② s♦♥t é♥s ♦♠♠ s ♦♦r♦♥♥és r②♥trqs ♥s ♥ s♣ ♠♥s♦♥ rét t ♣♥t êtr éés♣r s r♣♣♦rts ♦♠s s♠♣①s ♦ st♥s

s ♣♣r♦s r♣♣és sss r♣♦s♥t sr ♥ ♠♦è é♠é♥ ♥érs ♦♥s♥t à s réstts sérs♠♥t sés s ♠♦è ♠é♥ s♦s♥tst ♥♦♥♥ér ❯♥ strté ♣♦ss st r♦rr à s ♠ét♦s ♣♣r♥tss rété ♣♦r ♣r♥r ♥ ♦♠♣t é♦♠étr s ♦♥♥és Ps ♣résé♠♥t st à ①♣♦tr s st♥s é♦ésqs st♠és ♣r s♦♠♣ t r♣rés♥tt♦♥ s ♦♥♥és ♥s ♥ s♣ ♥ ♠♥s♦♥ rét ♦r♥ ♣r ♥s st ♥ rs♦♥ ♥♦♥♥ér s ♦rt♠s t ❱ sté♦♣♣é st ♥ ♦♥trt♦♥ ♦r♥ tt tès

é♠é♥ ♥♦♥♥ér

♦rt♠ ♣♦r t tr♦r s ♦♠♣♦sés ♣rs ♥ ♠①♠s♥t ♦♠ s♠♣① ♦r♠é ♣r s ♣①trs ♠ trté s s♦♠♠tsé♥ss♥t s♠♣① s♦♥t s ♦♠♣♦sés ♣rs rrés q ♦♥t êtr ♣rés♥ts♥s ♥s♠ ♦♥♥és

P♦r é♦♣♣r ♥ rs♦♥ ♥♦♥♥ér ♥ ♣r♠èr ♣♣r♦♦♥sst à ♦♣tr ♦♠♠ ♣rétrt♠♥t s ♦♥♥és ♣tôt q t♦t tr♣♣r♦ rét♦♥ ♠♥s♦♥ ♥ér t q P r♦♠♠♥é ♣r strs rés ♥ ♥t♦♥ s ♦♥♥és ♥s ♥ s②stè♠ ♦♦r♦♥♥és♦ ♥q ♠♥s♦♥ ♥érr ♠s ♥ ÷r sr tt♥♦ r♣rés♥tt♦♥ ♦tt ♥ à ♥ sé♠ ♥rs♦♥ ♥♦♥♥ér

s♦♠♣ tstr ♦tt à ♥ ♠tr st♥s é♦ésqs ♥trs ♣①trs ♠ trté ①♣♦tt♦♥ s ♥♦r♠t♦♥s ♥ésst♥ r♦r♠t♦♥ ♦rt♠ ♦♠ st é♥ér♠♥tté ♥ ♦♥sér♥t étr♠♥♥t ♣rès

VS =1

(R− 1)!

∣∣∣∣t(

1 1 . . . 1

m1 m2 . . . mR

)∣∣∣∣

♦ù s mi és♥♥t s s♦♠♠ts ♦♥sérés ♦♠♠ r♣♣é sss étr♠♥♥t ♥ésst r♦rr à ♥ rét♦♥ ♠♥s♦♥ ♣r ♣r♦t♦♥s ♦♥♥és ♥s ♥ s♣ ♠♥s♦♥ k − 1 q ♣♦rrt êtr t s ♦♥ ♦♣tt tt ♠ét♦ ♣♣r♥tss rétés ♥♦♥ st ♣♦ss r♦rr étr♠♥♥t ②②♥r ♦♠♠ été ♠♦♥tré ç♦♥ ♥é♣♥♥t ♥s ❬♦♥♥ r ②♥ t ❪ tt ♦r♠t♦♥

Page 86: Méthodes de démélange non-linéaires pour l’imagerie ...

é♠é♥ t ♣♣r♥tss rétés

r♣♦s sr s st♥s ♥♥s ♥trs♦♠♠ts t ♥ ♥ésst ♣s rét♦♥ ♠♥s♦♥

♦t dij ♥ st♥ ♥tr s s♦♠♠tsmi tmj ♦♠ rré s♠♣①é♥ ♣r s mii=1,...,R ♥s RL st ♦♥♥é ♣r

V 2S =

(−1)R

2R−1((R− 1)!)2t(C1,...,R)

♥s q

C1,...,R =

(D2

1,...,R 1

1⊤ 0

)

♦ù 1 st ♥ tr 1 t D21,...,R st ♠tr t q D2

1,...,R(i, j) = d2ij ♥♥♦t q ♦♥ ♣t é♠♥t réérr ♥ r♠♣ç♥t

t(C1,...,R) = −(d⊤1 C−12,...,R d1) t(C2,...,R)

d1 = (d212, . . . , d21R, 1)

⊤ ♥♥ ♦♥ ♣t é♠♥t r st♥ ♥tr s♦♠♠t m1 t s♦ss♣ ♥♥ré ♣r s trs s♦♠♠ts (m2, . . . ,mR) ♥s

δ(m1) =

(d⊤1 C

−12,...,R d1

2

) 12

s éqt♦♥s s s st♥s ♦ss s♦♥t ♥♥s s réstts ♦t♥ss♦♥t s ♠ê♠s q ❬♦♥♥ r ❪ ♥ ♣ré♦♥s tst♦♥ s st♥s é♦ésqs s ♦♠s ét♥t té ♦♥ rété s ♦♦r♦♥♥és ♥s s s♦♥t s ♦♦r♦♥♥és sr rété stà ♥ ♠ét♦ é♠é♥ ♥♦♥♥ér ♥♦♥s♣rsé ♦r♥ ♣r♠tt♥t①trr ♦♥♦♥t♠♥t s ♦♠♣♦sés ♣rs t rs ♦♥♥s s♥ ♠trté ♥ ②♣♦tès sr ♥tr ♠♦è ♥♦♥♥ér ♥st t

é♠é♥ ♥♦♥♥ér

ér♥ ♦rt♠ étr♠♥ sss♠♥t ss♦♠♠ts s♠♣① ♦t ♦r ♦rt♠ ét ♣r ♥ s♦♠♠t ♦s ç♦♥ ét♦r t ♣s rr ♥ tr ♣♦♥t s♥ ♠ q ♠①♠s ♦♠ s♠♣① S1i = t, ri ♣♦♥t st ♦s ♦♠♠ ♣r♠r ♦♠♣♦sé♣r t étqté m1 ♣♦rst s rr s s♠♣①s S2i = (m1, ri) ♥♦ ♣♦♥t ri q ♠①♠s ♦♠ s♠♣① st sét♦♥♥é ♦♠♠①è♠ ♦♠♣♦sé ♣r t étqté m2 ♣r♦sss st téré sqà q s R♦♠♣♦sés ♣rs rqs ♥t été étr♠♥és

ré♠ s s ♦♠ à q rr ♥ ♥♦ s♦♠♠t♣♥♥t ♥s s ♦r♠t♦♥ ssq ♠♥ ss ♥ ét♣ rét♦♥ ♠♥s♦♥ à q tért♦♥ ♣♦r ♦♠ ♣r térr tt♣r♦ér s st♥s é♦ésqs ♣♦r s♦♠♣ ♦ ♥ s♣ ♥ ♠♥s♦♥ rét ♣♦r st♠és à q ♣s ♦rt♠ sèrrt tr♦♣

Page 87: Méthodes de démélange non-linéaires pour l’imagerie ...

♣tr é♠é♥ ♥♦♥♥ér ♣r ♣♣r♥tss rétés

♦t① ♦♠♠ ♣♦r ♦♥ ♣ré♦♥s tsr ♦♠♠ ♣rétrt♠♥tà ♦rt♠ ♦♥♥t♦♥♥ é♥t♠♥t ♣♦r st♠r ♦♥♦♥t♠♥t s ♦♥♥s ♦ ①♣♦tr ♦r♠t♦♥ ②②♥r s st♥s é♦ésqs ♦r♥s ♣r s♦♠♣

é♠é♥ ♥♦♥♥ér ❱

♦rt♠ ❱ r♣♦s sr t q tr♥s♦r♠t♦♥ ♥ ♥ s♠♣①st é♠♥t ♥ s♠♣① ♥ ♦♥séq♥ ♣r♦tt ♥s♠ s ♦♥♥és sr ♥s♦ss♣ ♦rt♦♦♥ s♦ss♣ ♥♥ré ♣r s ♦♠♣♦sés ♣rs éà sét♦♥♥és ♣♦♥t ♣s é♦♥é ♦♥stt ♥♦ ♦♠♣♦sé ♣r t ♣r♦ér sttéré sqà q ♥♦♠r s♦té éé♠♥ts t été ♦t♥ tt ♣r♦érst s♠r à ♠s sé sr st♥ ♥ s♦♠♠t s♠♣①à s s ♣t êtr té râ à ♦r♠t♦♥ ②②♥r s st♥s é♦ésqs ♦r♥s ♣r s♦♠♣ ♦rs ♠ét♦ ♣têtr ♠s ♥ ÷r ♦♠♠ ♥ trt♠♥t ♥♦♥♥ér ♣ré à ♦rt♠ ❱♦r♥

①♣ér♠♥tt♦♥

tt st♦♥ s à tstr s ♦rt♠s érts sss sr s ♦♥♥éss♠és t sr ♥ sè♥ ré ♣tt t

♦♥♥és rts

s ♦♥♥és rts ♦♥sérés ♣♣rt♥♥♥t à R3 t s♦♥t strés

sr ♥ rété ♠♥s♦♥♥ t②♣ ssr♦ st ♣r♠étré ♣r ♥r σ ♣r♠tt♥t ♥ ♠♥tr ♦rr à ♠sr q tt r r♦îts ♦♦r♦♥♥és ♥ ♣♦♥t ri ♥ ♦♥t♦♥ ♦♥♥ ♦ αi ♦♦r♦♥♥éssr s♠♣① ♦r♥ s①♣r♠ ♣r

ri1 = αi1 sin(σαi1) + 1

ri2 = αi1 cos(σαi1) + 1

ri3 = αi2 + 1

♥ rs♣tr ♦♥tr♥t s♦♠♠ à ♥ ♦♥♥ 3 ♦♠♣♦sé ♣r sté♥ ♣r αi3 = 1− (αi1 + αi2) ♥ ①♥t ♥ s ♦♥ts ♦♥♥ à 1 strs ét♥t à 0 ♦♥ rtr♦ s ♦♠♣♦sés ♣rs ♦♥t s ♦♦r♦♥♥és ♥s R3 s♦♥t

m1 = (sin(σ) + 1, cos(σ) + 1, 1)⊤

m2 = (1, 1, 2)⊤

m3 = (1, 1, 1)⊤

r r♣rés♥t rété ♣♦r ① rs σ ér♥ts Ps σ ♠♥t ♣s ♦rr rété st ♠♣♦rt♥t é♠é♥ s ♦♥♥és

Page 88: Méthodes de démélange non-linéaires pour l’imagerie ...

①♣ér♠♥tt♦♥

11.1

1.21.3

1.41.5 1

1.21.4

1.61.8

2

1

1.1

1.2

1.3

1.4

1.5

1.6

1.7

1.8

1.9

2

yx

z

11.2

1.41.6

1.8

0

0.5

1

1.51

1.2

1.4

1.6

1.8

2

r ❱rété ssr♦ ♣♦r σ = 0.5 t σ = π r♦t

rété ssr♦ été té sr ♥ ♥s♠ 1000 é♥t♦♥s ♥ ts♥ts ♦rt♠s sés sr ♣♣r♥tss rété ♥♦♠r ♦♠♣♦sés ♣rs été ①é à R = 3 ①trt♦♥ s ♦♠♣♦sés ♣rs été résé t ❱ ♥s r rs♦♥ ♥ér t ♥♦♥♥ér

♣r♦t♦♦ ♥ér ♦♥ssté à ♣♣qr ♣ré♠♥t ♥ P ♣♦r rér ♠♥s♦♥ s ♦♥♥és à 2 Ps s tr♦s ♦rt♠s ♦♥t été ♣♣qés♣♦r st♠r ♦♥♦♥t♠♥t s ♦♠♣♦sés ♣rs t rs ♦♥♥s ♥s s ♦♥♥és ♣r♦t♦♦ ♥♦♥♥ér ♦♥ssté ♥ ♣rt à ♣♣qr ♦♠♠ ♥♣rétrt♠♥t ♥♦♥♥ér ♣s à ♠ttr ♥ ÷r s ♠ét♦s ♥érs tr♣rt à r s st♥s é♦ésqs ♣r s♦♠♣ t ♣♣qr s ♠ét♦s♥érs s

♥s s s♠t♦♥s ♣♦r s♦♠♣ t t k ♦s♥ été ①é à ♥ ♦sré q ♦♥♥s ♣r♦r♠♥s ét♥t ♦t♥s ♣♦r 5 ≤ k ≤ 20P♦r k < 5 ♠é♦rs ♣r♦r♠♥s ♦♥t ♣ êtr ♦srés s ♦rt♠s ♦♥tété ♦♠♣rés ♥ ♦♥t♦♥ r ♣r♠ètr σ ♥s ♥tr [0, 5] r♣ s♣érr ♥s s rs t ♦r♥t r ♠♦②♥♥ ♥ s♣tr ♠♥♠♠ ♥tr s ♦♠♣♦sés ♣rs st♠és mi t érté trr♥mi s♦t

θ =1

R

R∑

i=1

minj

arccos

(mi ·mj

‖mi‖‖mj‖

)

♥ ♣t ♦♥sttr q s ♦rt♠s ♥♦♥♥érs ♦♥♥♥t s rs ♣tssr t♦t ♠♠ σ t ♦t♥♥♥t ♠rs réstts q s ♦rt♠s♥érs ♦r♥① ♣♥♥t ♦rsq ♦rr ♥♦♥♥érté ♠♥t s♦rt♠s ♥ ♣r♥♥♥t ♣s à ♦♥t♦♥♥r ♠♥èr stss♥t r♣ ♥érr ♥s s rs t ♦r♥t rrr ♥tr s ♦♥♥s st♠ést rs rs réér♥ s♦t

E =1

R

R∑

k=1

mink′

(1

N

N∑

i=1

|αik − αik′ |)

Page 89: Méthodes de démélange non-linéaires pour l’imagerie ...

♣tr é♠é♥ ♥♦♥♥ér ♣r ♣♣r♥tss rétés

♦ù N = 1000 és♥ t ♥s♠ ♦♥♥és ❯♥ ♦s ♥♦r s ♦rt♠s ♥♦♥♥érs ♣rés♥t♥t ♠rs ♣r♦r♠♥s q rs tr ♦♥érs s rs t ♣rés♥t♥t s ♠ê♠s réstts ♥ ♠♥èr ér♥t q ♣r♠t ♦♠♣rr s ♣r♦r♠♥s t ❱s♥t qs s♦♥t ss♦és à s♦♠♣ ♦ rs♣t♠♥t ♣♣rt q s♦♠♣ st ♣s ♣r♦r♠♥t q ♠s ♥ésst ♥t s

♦♥♥és rés

♦s ♦♥s tsté ♥ ♦rt♠ réér♥ ❱ q ♦♥♥ s réstts s♥s s s rté ♦ ♥♦♥ rté s tr♦s ♠ét♦s rét♦♥ ♠♥s♦♥ ♥ér P t ♥♦♥♥ér s♦♠♣ t sè♥ ♦s st ♥ s♦s♠ t 50 × 50 st ♦t ❯ ♥s s ♠s tr♦s ♠tér① ♣r♥♣① s♦♥t r♣rés♥tés s♦ t s éét① tt ♠♣rés♥t ♦rts ♥♦♥♥értés ① ♥trs ♥tr s ♠tér① ♣♣rt qs ♠ét♦s ♥♦♥♥érs ♠é♦r♥t ♦♥trst sr s ③♦♥s ♥ ♥t ♥tà q ♦♥r♠ q t été ♦sré sr s ♦♥♥és rts

♦♥s♦♥

♥s ♣tr ♥♦s ♦♥s été s ♠ét♦s ♣♣r♥tss rétést t ♥ ♠ét♦ ♥♦♥♥ér P rét♦♥ ♠♥s♦♥ ♦s♦♥s ♣r♦♣♦sé ♥ ♣r♦t♦♦ ♦r♥ ♣♦r ①trt♦♥ ♥♦♥♥ér s ♦♠♣♦sés♣rs ♥ ♠ ②♣rs♣tr t st♠t♦♥ ♦♥♦♥t rs ♦♥♥s s♣rs♣ts tr ♦♥r♥♥t ♥ ét ♣♣r♦♦♥ ♦r♠s♠ é♦♠étrq ❬♦♥♥ r ❪ ♦♣té ♣♦r ♥ ♠r ♣rs ♥ ♦♠♣t s♦♥tr♥ts sr s ♦♥♥s st♠és ♥ étt tt ♣♣r♦ ♥ ♣r♠t q ♦♥sttr ♣♦str♦r q ♠é♥ st♠é ♣♦r rt♥s ♣①trs ♥② stst♣s ♠tt♥t t ♥ s té ♦ ♠♦è é♠é♥ ♦s s♥s♦rr ♣♦r t♥t s♦t♦♥

Page 90: Méthodes de démélange non-linéaires pour l’imagerie ...

♦♥s♦♥

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 50

0.05

0.1

0.15

0.2

σ

Spe

ctra

l Ang

le

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 50

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

σ

Abu

ndan

ce e

rror

ISOMAP NFINDR

Linear NFINDR

LLE NFINDR

r ♦rt♠ P ♥ér P t ♥♦♥♥ér

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 50

0.05

0.1

0.15

0.2

σ

Spe

ctra

l ang

le

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 50

0.1

0.2

0.3

0.4

σ

Abu

ndan

ce e

rror

ISOMAP SGAlinear SGALLE SGA

r ♦rt♠ P ♥ér P t ♥♦♥♥ér

Page 91: Méthodes de démélange non-linéaires pour l’imagerie ...

♣tr é♠é♥ ♥♦♥♥ér ♣r ♣♣r♥tss rétés

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 50

0.05

0.1

0.15

0.2

σ

Spe

ctra

l Ang

le

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 50

0.1

0.2

0.3

0.4

σ

Abu

ndan

ce e

rror

ISOMAP VCAlinear VCALLE VCA

r ♦rt♠ ❱ P ♥ér P t ♥♦♥♥ér

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 50

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

0.07

0.08

σ

Abu

ndan

ce e

rror

Abundance error for algorithms with ISOMAP

NFINDRSGAVCA

r rrr sr s ♦♥♥s ♣r t ❱ ♥ ts♥t P

Page 92: Méthodes de démélange non-linéaires pour l’imagerie ...

♦♥s♦♥

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 50

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

0.07

0.08

0.09Abundance error for algorithms with LLE

σ

Abu

ndan

ce e

rror

NFINDR

SGA

VCA

r rrr sr s ♦♥♥s ♣r t ❱ ♥ ts♥t

Page 93: Méthodes de démélange non-linéaires pour l’imagerie ...

♣tr é♠é♥ ♥♦♥♥ér ♣r ♣♣r♥tss rétés

r ❱ tr♦s ♠ét♦s rét♦♥ ♠♥s♦♥ sr ♦t

Page 94: Méthodes de démélange non-linéaires pour l’imagerie ...

♣tr

é♠é♥ ♥♦♥♥ér ♣r ♥♠ét♦ ♣ré♠

♦♠♠r ét♦s ♣ré♠

♥tr♦t♦♥

♦r♠t♦♥ ♣r♦è♠ ♣ré♠

é♠é♥ s♣rsé ♣r ♣ré♠

♦è ♠①

ét♦ st♠t♦♥ ♣ré♠ tsé

é♠é♥ s♣rsé

t♣ ♣♣r♥tss tr♥s♦r♠t♦♥ ♥rs

t♣ st♠t♦♥ ♣ré♠

ét♦♥ ♥♦②①

♦②① sés sr ♣♣r♥tss rété

♦②① ♣rt♠♥t ♥érs

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①♣ér♠♥tt♦♥s

♥s rérst♦♥ s♣t

♣♣t♦♥ rérst♦♥ s♣t

♦♥s♦♥

♥s ♣tr ♥♦s ♣rés♥t♦♥s ♥ ♠ét♦ é♠é♥ ♥♦♥♥ér sésr ♣r♥♣ ♣ré♠ ♥s ♥♦♠♠é ♣r ♦♠♠♥té ♠♥ r♥♥❱♦r ❬♦♥♥ r ❪ ♣♦r ♥ ♣rés♥tt♦♥ été ♣r♦è♠ ts s♦t♦♥s ①st♥ts ♣rès ♦r été tt ♣♣r♦ ♥♦s ♥♦s ♥térss♦♥s ♣r♦è♠ sét♦♥ ♠♦è ♦s ♠tt♦♥s ♥t sr s ♠♦ès ♣rt♠♥t ♥érs ♥ ♠♦♥tr♥t q ♦♠♣♦s♥t ♥♦♥♥ér t②♣ ♠♦è♣t êtr ♥ts♠♥t étr♠♥é ♣r ♣♣r♥tss rété ♥♠♥t♥♦s ♦♥sér♦♥s ♣r♦è♠ é♠é♥ ♥s é♥ ♥ ♦♥sér♥t ♥ tr♠ rérst♦♥ s♣t ♦♠♣é♠♥tr

Page 95: Méthodes de démélange non-linéaires pour l’imagerie ...

♣tr é♠é♥ ♥♦♥♥ér ♣r ♥ ♠ét♦ ♣ré♠

ét♦s ♣ré♠

♥tr♦t♦♥

s ♠ét♦s ♥♦②① ♦♠♠ ♣rés♥tés ♥s ♣tr s♥t à é♦♣♣r s ♠ét♦s ♥tt♦♥ ♥♦♥♥érs s ♥ s ♣r♥♣s rtr s ♣♣r♦s st ♦♥♥ s♦s ♥♦♠ st ♥♦② t ①♣♦t t q♥r♥ ♥♦♠r t♥qs trt♠♥t ♦♥♥és ♥ é♣♥♥t ♣s ①♣t♠♥t s ♦♥♥és s♠ê♠s ♠s ♥ ♠sr s♠rté ♥tr s t q♥♣r♦t sr P♦r ♦♥♦r ♥ ①t♥s♦♥ ♥♦♥♥ér t♥qs ♦r♥♠♥t ♥érs ♦♥ ♣t ♣♣qr ♥ tr♥s♦r♠t♦♥ ♥♦♥♥ér ① ♦♥♥ést ♠ttr ♥ ÷r s ♠ét♦s ♥érs ♥s s♣ s rtérstqs ♥sé♥ ♦♥ st ♥♦② tt tr♥s♦r♠t♦♥ ♣t êtr sé♠♥t résé ♥r♠♣ç♥t s ♣r♦ts srs ♣r ♥ ♥♦② r♣r♦s♥t st éq♥t ♣r♦ts srs ♥s s♣ s rtérstqs ts ♦rt♠s♣rés♥t♥t s ♣r♦r♠♥s rs ♣r r♣♣♦rt à rs ♦♠♦♦s ♥érs ♣♦r♥ ♦♠♣①té t♦r ♥tq

♥s q tr♥s♦r♠t♦♥ ♥♦♥♥ér s♣ s ♥trés X rs s♣s rtérstqs H st ♥tr ♥s s ♠ét♦s à ♥♦② tr♥s♦r♠t♦♥♥rs H à X ♣t é♠♥t êtr ♥ ♥térêt ♣r♠♦r st ♣r ①♠♣ s ♣♦r ♦rt♠ P q ♦r♥t ♥ ♠♦②♥ értr s s♥① ♦♠s ♥s s♣ H ♠s ♥♦r ♣s s és ♣♦r rtr♦r s ♦♥♥és ♥sr s♣ r♣rés♥tt♦♥ ♥t X ♥s r ♥ ♣♣t♦♥ é♠é♥ ♥♦♥♥ér s ♦♥♥és ②♣rs♣trs st r ♦rrs♣♦♥r à ♥s♣tr ♠é♥ ♦sré ♥ ♥téé♥t s♦s ♦r♠ ♥ tr ♦♥♥rs♠♥t sèr q tr♥s♦r♠t♦♥ ♥rs ♥①st ♣s ♥ é♥érss qqs éé♠♥ts H ②♥t ♥ ♣ré♠ ♥s X ♣r♦è♠ ♣ré♠ ♦♥sst à tr♦r ♥ ♥téé♥t ♣♣r♦①♠t ♥s X à t♦t éé♠♥t H st à ss♥t♠♥t ♥ ♣r♦è♠ rét♦♥ ♠♥s♦♥ s ①qst♦♥s ét♥t ♥t♠♠♥t és ♥s r é♦t♦♥ st♦rq

♣r♦è♠ ♣ré♠ ttré ♥ ♥térêt ♦♥sér ♦rs s q♥③r♥èrs ♥♥és tr♦ s♦♥ ♦r♥ ♥s ❬ t ❪ ♦ù ♥ ♠ét♦ ♣♦♥t ① ♣♦t♥t♠♥t ♥st st ♣rés♥té ♥s ❬♦ s♥ ❪ strs sèr♥t ♥ rt♦♥ ♥tr s st♥s ♥s X t ♥s H ♣♣t♦♥♥ t♥q t②♣ ♦♥♥ ♥ st♠t♦♥ tr♥s♦r♠t♦♥ ♥rs rré tt ♣♣r♦ ♦rt ♦ à ♥ sér trs t♥qs q ts♥ts ♦♥♥és ♣♣r♥tss ♥s s ① s♣s ♦♠♠ ♥♦r♠t♦♥ ♣ré♦♠♠ ♣♣r♥tss rété ❬♦s ♥♥♠ ❪t s ♠ét♦s ♦t♦s♠♣ ❬♥♦ t rs t ❪

♦r♠t♦♥ ♣r♦è♠ ♣ré♠

❯♥ ♣r♦è♠ st ♠ ♣♦sé s ♠♦♥s ♥ s tr♦s ♦♥t♦♥s s♥ts qrtérs♥t s ♣r♦è♠s ♥ ♣♦sés s♥s ♠r st ♦é

♥ s♦t♦♥ ①st

Page 96: Méthodes de démélange non-linéaires pour l’imagerie ...

ét♦s ♣ré♠

s♦t♦♥ st ♥q

é♣♥ ♦♥t♥û♠♥t s ♦♥♥és ♦♥t♦♥ stté

rs♠♥t ♥tt♦♥ ♥téé♥t x∗ ♥s X ♥ éé♠♥t q♦♥q ψ ♥s H st ♥ ♣r♦è♠ ♠ ♣♦sé s♠♣ t q dim(H) ≫ dim(X )ss ①strt x∗ t q φ(x∗) = ψ ♥ srt ♣s ♥éssr♠♥t ♥q

♦t ψ ♥s s♣ s rtérstqs H ♥ rs♦♥ té♦rè♠ r♣rés♥t♥t é♦rè♠ ♣tr ♦♥ ♣t érr ψ =

∑ni=1 αiκ(xi, ·) x1, . . . ,xn

s ♦♥♥és ♣♣r♥tss ♥s X ♥ r à rés♦r ♣r♦è♠ ♦♣t♠st♦♥

x∗ = rminx∈X

‖n∑

i=1

αiκ(xi, ·)− κ(x, ·)‖2H

t rtèr r♣r♦s♥t ♥♦② ♦♥ ♣t st♠r ♥ ♣ré♠ x∗ ♥♠♥♠s♥t ♦♥t♦♥ ♦ût s♥t

J (x) = κ(x,x)− 2n∑

i=1

αiκ(x,xi)

♥ rés♦r ♣r♦è♠ ♦♥ ♣rés♥t ♣rès ① ♣♣r♦s ♣♦♣rs

♦rt♠s s♥t r♥t

s ♠ét♦s s♥t r♥t s♦♥t s t♥qs ♦♣t♠st♦♥ ♣r♠s ♣s s♠♣s s ♥ésst r♥t ♦♥t♦♥ ♦t ♥♦té xJ (x) ♥s s ♦r♠ ♣s s♠♣ r st♠é x(n) st ♠s à ♦r♥ x(n+1) ♥ s♥t ♥ rt♦♥ ♦♣♣♦sé à r♥t ♦♥t♦♥ ♦ûtq st ♠♥♠sr ♥s

x(n+ 1) = x(n)− ηx J (x(n))

♦ù η st ♥ ♣s s♦♥t ♦♣t♠sé ♥ ts♥t ♥ ♣r♦ér rr ♥érs tr♥ts ♣s s ①st♥t ts q ♠ét♦ t♦♥ rs♠♥t ♦♥t♦♥ ♦t st ♥tr♥sèq♠♥t ♥♦♥♦♥① ♥s ♥ ♦rt♠ r♥t s♥t t ♣ ♥ sès ét♥t ♦♥♥é ♣rés♥ ♠♥♠s ♦① ♥ésst♥t s ①ét♦♥s ré♣étés ♥ rt♥r ♥♠♥t ♥s♦t♦♥ ♣t

ét♦s ♣♦♥t ①

①♣rss♦♥ ♥♦② r♣r♦s♥t ♥♥r♥tH ♦r♥t s ♥♦r♠t♦♥s ts♣♦r é♦rr s t♥qs ♦♣t♠st♦♥ ♣s ♣♣r♦♣rés Ps ♣résé♠♥t r♥t ①♣rss♦♥ s♣♦s ♥ ①♣rss♦♥ ♥②tq ♣♦r ♣♣rts ♥♦②① ♥ ♥♥♥t ♦♥ s♠♣ ♣r♦ér ♦♣t♠st♦♥ ♥ ♦tss♥t rt♠♥t à ♥ t♥q ♣♦♥t ① ♥ ♣r♥♥t ♣r ①♠♣ ♥♦②ss♥ ♠♥♠st♦♥ ♦♥t♦♥ ♦t ♦tt à

x J (x) = − 2

σ2

n∑

i=1

αi exp

(‖x− xi‖22σ2

)(x− xi)

Page 97: Méthodes de démélange non-linéaires pour l’imagerie ...

♣tr é♠é♥ ♥♦♥♥ér ♣r ♥ ♠ét♦ ♣ré♠

♥ ♥♥♥t tt ①♣rss♦♥ ♦♥ st ♠♥é sé♠ s♥t

x(n+ 1) =

∑ni=1 αiκ(x(n),xi)xi∑ni=1 αiκ(x(n),xi)

κ(x(n),xi) = exp(‖x(n)−xi‖22σ2 ) sé♠ ♣t êtr r♣r♦t ♣♦r trs

♥♦②① ♣r ①♠♣ ♥♦② ♣♦②♥♦♠ ré prs♠♥t tt ♠ét♦ ♣♦♥t ① ♥é♣♣ ♣s ① ♠♥♠ ♦

① t ♥♦♥♦♥①té ♦♥t♦♥ ♦ût t t♥♥ à êtr ♥stP♦r étr tt stt♦♥ s ♣r♦è♠s rérsés ♣♥t êtr ♠♥t ♦r♠és ♦♠♠ ♥s ❬r♠s♥ ♥s♥ ❪ ❯♥ ♣r♦♣rété ♥térss♥t ♠ét♦ ♣♦♥t ① st q s♦t♦♥ ♣r♦è♠ sért s♦s ♦r♠x∗ =

∑ni=1 βixi ♣♦r rt♥s ♦♥ts β1, β2, . . . , βn à étr♠♥r ♥s s

♣ rr s ♣r♠ètrs st ♦♥trôé ♣r ♦♣♣♦st♦♥ ① t♥qs s♥t r♥t q ①♣♦r♥t s♣ ♥tr

t ♣ré♠

♣r♦è♠ ♣ré♠ s♣♣r♥t à ♥ rét♦♥ ♠♥s♦♥ ♥ss ① s ♦♥ r à ♥♦r♣♦rr s ♦♥♥és ♥s ♥ s♣ ♠♥s♦♥♦♣ ♣s ♥ r♣♣ q ♥t s ♦♥♥és ♥s ♥ s♣ ♠♥s♦♥ ♥ t♥t ♣résrr s st♥s ♣r♥♣ été ♣♣qé sès ♣r♦è♠ ♣ré♠ ♥s ❬♦ s♥ ❪ ♦♥sér♦♥s qst♥ ♥s s♣ s rtérstqs δ2i = ‖ψ − κ(xi, ·)‖2H t s♦♥ ♦♠♦♦♥s s♣ ♥tré ‖x∗−xi‖2 ç♦♥ é s st♥s s♦♥t ♦♥srés ♣r tr♥s♦r♠t♦♥ q s♥

‖x∗ − xi‖2 ≈ ‖ψ − κ(xi, ·)‖2H

♣♦r t♦t i = 1, 2, . . . , n st érr q s ①st ♥ i t q ψ = φ(xi)♥♦s ♦t♥♦♥s ♣ré♠ x∗ = xi ❯♥ ♠♥èr ♣♦r rés♦r ♣r♦è♠ ♦♥sstà ♠♥♠sr rrr qrtq ♠♦②♥♥ ♥tr s st♥s s♦t

x∗ = rminx

n∑

i=1

∣∣‖x∗ − xi‖2 − ‖ψ − κ(xi, ·)‖2H∣∣2

P♦r rés♦r ♣r♦è♠ ♦♣t♠st♦♥ ♥ ♣r♠èr strté ♦♥sst à r♦rrà ♥ ♠ét♦ ♣♦♥t ① à q ♦♥ ♦tt ♥tr♠♥t ♥ ♥♥♥t r♥t tt ♦♥t♦♥ ♦ût ♦♥t à ①♣rss♦♥ s♥t

x∗ =

∑ni=1(‖x∗ − xi‖ − δ2i )xi∑ni=1(‖x∗ − xi‖ − δ2i )

❯♥ tr ♣♣r♦ ♣♦r rés♦r ♣r♦è♠ ♦♥sst à ①♠♥r sé♣ré♠♥t sétés ♣♦r q i q ♠è♥ ① n éqt♦♥s

2〈x∗,xi〉 = 〈x∗,x∗〉+ 〈xi,xi〉 − δi

Page 98: Méthodes de démélange non-linéaires pour l’imagerie ...

é♠é♥ s♣rsé ♣r ♣ré♠

♣♦r i = 1, 2, . . . , n ♥s s ①♣rss♦♥s ♥♦♥♥ ♣♣rît é♠♥t ôtér♦t 〈x∗,x∗〉 ❯♥ ç♦♥ s♥ é♣rtr st ♦♥sérr s ♦♥♥és ♥trésxi ♥s s ♦♥t♦♥s ♥ ♣r♥♥t ♠♦②♥♥ ♠♣rq q ♠♠r éqt♦♥ sss ♦♥ ♦tt à

〈x∗,x∗〉 = 1

n

n∑

i=1

(δ2i − 〈xi,xi〉)

♦t ε tr ②♥t ♣♦r ♥trés 1n

∑ni=1(δ

2i − 〈xi,xi〉) ♦s ♦r♠ ♠tr

♣r♦è♠ sért

2X⊤x∗ = (X⊤X)− [δ21 , δ22 , . . . , δ

2n]

⊤ + ε

♦ù X = [x1,x2, . . . ,xn] t (·) st ♦♣értr ♦♥ (X⊤X) tr ♦♦♥♥ ♥trés 〈xi,xi〉 ♣ré♠ st ♦♥ ♦t♥ ♣r s♦t♦♥♥②tq s♥t

x∗ =1

2(XX⊤)−1X((X⊤X)− [δ21 , δ

22 , . . . , δ

2n]

⊤)

P♦r q tt t♥q ♣ss êtr ♣rtq♠♥t ♠s ♥ ÷r à ♠ ♦rt♠ s ♥ rt♥ ♦s♥ st ♦♥séré ♣♦r tt ♠ét♦ ♣ré♠tt ♣♣r♦ ♦r s ♦r③♦♥s sr ♥ ♠ t♥qs éts s ♠ét♦s rét♦♥ ♠♥s♦♥ t ♣♣r♥tss rété ❬t②♥r t ❪

à ♣résrt♦♥ s st♥s t q st ♣♦ss é♦♣♣r s ♠ét♦s ♣ré♠ ♣résr♥t s ♣r♦ts srs ♥ ts♥t ♥t strté ♠sr ♥r st é♠♥t ♦♥sré P♦r tt rs♦♥ tt♠ét♦ st t ♣r tr♥s♦r♠t♦♥ ♦♥♦r♠ ❯♥ t♥q ♣r♦♣♦sé ré♠♠♥t♥s ❬♦♥♥ r ❪ ♣♦r rés♦r ♣r♦è♠ ♣ré♠ r♣♦ssr ♥ t tr♥s♦r♠t♦♥ tt ♣♣r♦ st ♦♣té ♥s st ♦ù srété t ♣♣qé ♣r♦è♠ é♠é♥ s ♦♥♥és ②♣rs♣trs

é♠é♥ s♣rsé ♣r ♣ré♠

♣r♥♣ rr ♥ ♣ré♠ été tsé ♥s ♣srs ♣♣t♦♥s ♦♥t rt♥s ♥s ❬♦♥♥ r ❪ Pr♠ s ♦♥ ♣t trtst♦♥ ♥ ♣ré♠ ♦♥♦♥t♠♥t P ♣♦r ①trt♦♥ s rtérstqs ért ♠s t♦♦st♦♥ ♥s s rés① ♣trst ♦s ts♦♥s ♣r♥♣ ♣♦r é♠é♥ s ♠s ②♣rs♣trs

♥ s♣♣♦s s♣♦sr ♣①trs s♣tr① t s ♦♥♥s ♦rrs♣♦♥♥ts q ♦♥stt ♥s♠ ♣♣r♥tss sr q ♦♥ ♥s♣♣qr ♥ ♠ét♦ ♣♣r♥tss s♦s ♦r♠ ♥ rr ♥♦♥t♦♥ ♣ré♠ st st♥é à st♠r s ♦♥♥s ♣①trs ♥♦♥étqtés ❯♥ t ♣♣r♦ st t s♣rsé ♣r r♣♣♦rt r♥♦♥s♣rsé ♦ù ♥ s s♣trs s ♦♠♣♦sés ♣rs ♥ s ♦♥♥s ♥ s♦♥t♦♥♥s ❱♦r qqs ①♠♣s ♣♣r♦s s♣rsés ♥s ❬♦r♥rt t

Page 99: Méthodes de démélange non-linéaires pour l’imagerie ...

♣tr é♠é♥ ♥♦♥♥ér ♣r ♥ ♠ét♦ ♣ré♠

♠s t t♠♥♥ t ❪ ♥s ❬t♠♥♥ t ❪ tr♥s♦r♠t♦♥ q st♠ s ♦♥♥s ♣♦r t♦t ♣①tr st ♥ ♦♠♥s♦♥♥ér ♦♥t♦♥s à s r s ♣♦s s ♦♥t♦♥s s♦♥t st♠és à ♣rtrs é♥t♦♥s ♣♣r♥tss ❯♥ ♦rt♠ ♠♦♥rs rrés ♦rt♦♦♥① st♥st ♣♣qé ♥ rér ♥♦♠r ♦♥t♦♥s s ♥tr♥♥t ♥s ♠♦è ♥s ♣tr ♥♦s ♠♦♥tr♦♥s q ♣r♦sss ♣♣r♥tss ♣♦rst♠t♦♥ s ♦♥♥s à ♣rtr s ♦♥♥és ♣♣r♥tss ♣t êtr ♦♥séré ♦♠♠ ♥ ♣r♦è♠ ♣ré♠ rés♦t♦♥ ♣r♦è♠ s à st♠r♥ tr♥s♦r♠t♦♥ ♥rs s♣ r♥ ♠♥s♦♥ s ♣①trs rss♣ ♠♥s♦♥ s trs ♦♥♥ ♥ ♦♥sèr é♠♥t ♣r♦è♠ sét♦♥ ♥♦② t ♠♦♥tr♦♥s q s ♥♦②① ♣rt♠♥t ♥érs s♦♥ts ♠♦ès ♣♣r♦♣rés ♦♠♣♦s♥t ♥♦♥♥ér ♥♦② ♣t êtr ♦♥ç ♣rs t♥qs ♣♣r♥tss rétés ts q s ♣rés♥tés ♣tr♣réé♥t ❯♥ t♥q rérst♦♥ s♣t st é♠♥t sté t ①♣ér♠♥té ♥s ♣tr rérst♦♥ ❱ été tsé sès ♥s ttértr ❬♦r t ❪ ♥ ♥tér♥t t②♣ ♥♦r♠t♦♥ ♥♦s ♠♦♥tr♦♥sq ♦♥ ♠é♦r s ♣r♦r♠♥s ♥♦s ♦rt♠s

♦è ♠①

♦t r = [r1, r2, . . . , rL]⊤ ♥ ♣①tr ♦sré L ♥♦♠r ♥s

s♣trs ♦s s♣♣♦s♦♥s q ♣①tr r st ♥ ♠é♥ R s♣trs ♦♠♣♦sés ♣rs mi ♦t♦♥s M = [m1,m2, . . . ,mR] ♠tr t (L × R)

s s♥trs s♣trs s ♦♠♣♦sés ♣rs t α tr ♠♥s♦♥ R s♦♥♥s ss♦és à r ♥ ♦♥sèr t♦t ♦r ♠♦è ♠é♥ ♥éréà ♣rés♥té ♣tr ♦ù q ♣①tr ♦sré st ♥ ♦♠♥s♦♥♥ér s s♣trs s ♦♠♣♦sés ♣rs ♣♦♥érés ♣r s ♦♥♥s stàr

r =Mα+ n

♦ù n st ♥ tr rt tr ♦♥♥ α st é♥ér♠♥t étr♠♥é♥ ♠♥♠s♥t ♥ ♦♥t♦♥ ♦ût ♣r ①♠♣ rrr r♦♥strt♦♥ qrtq♠♦②♥♥ s♦s ♦♥tr♥t ♥♦♥♥étté t s♦♠♠ ♥té

αi ≥ 0, ∀i ∈ 1, . . . , R

R∑

i=1

αi = 1.

♠♦è sss s♣♣♦s q s trs ♦♥♥ α s st♥t ♥s ♥s♠♣① R s♦♠♠ts ❯♥ ♦♥séq♥ rt st q s ♣①trs r str♦♥t é♠♥t ♥s ♥ s♠♣① ♦♥t s s♦♠♠ts s♦♥t s R s♣trs s ♦♠♣♦sés ♣rs ①st ♥♦♠rss stt♦♥s ♦ù ♦♥ r♥♦♥tr s ♣é♥♦♠è♥s s♦♥ ♠t♣ ♠♦è ♣t ♦♥ êtr ♥♣♣r♦♣ré t êtr ♥ts♠♥t r♠♣é ♣r ♥ ♠♦è ♥♦♥♥ér ♦t ♠é♥s♠ ♠é♥ é♥ér

r = Ψ(α,M) + n

Page 100: Méthodes de démélange non-linéaires pour l’imagerie ...

é♠é♥ s♣rsé ♣r ♣ré♠

A

αi

ri

Ψ

?rj

R

r Pr♦è♠ éé♠♥tr ♣ré♠

Ψ ♥ ♦♥t♦♥ ♥♦♥♥ q é♥t s ♥trt♦♥s ♥tr s ♦♠♣♦s♥tss♣trs ♠tr M s♦s ♦♥tr♥ts

♦♠♠ strés ♥s r s ♠♦ès t r♣♦s♥t t♦s① sr ♥ tr♥s♦r♠t♦♥ s♣ ♥tré ♠♥s♦♥ A s trs♦♥♥ α ♥ s♣ s♦rt r♥ ♠♥s♦♥ R s ♦♥♥és ②♣rs♣trs r ♥s ♦♥t①t ♥♦s ♦♥sér♦♥s ♣r♦è♠ st♠t♦♥ s♦♥♥s ♦♠♠ ♥ ♣r♦è♠ ♣ré♠ ❬♦♥♥ r ❪ rés♦t♦♥ ♣r♦è♠ ♣ré♠ s à st♠r tr♥s♦r♠t♦♥ ♥rs q ♣r♠t♦t♥r α à ♣rtr r à ♣rtr s ♦♥♥és ♣♣r♥tss

ét♦ st♠t♦♥ ♣ré♠ tsé

tt st♦♥ ♣rés♥t ♥ r ♦r♥ sé sr ♣r♦è♠ ♣ré♠ ♣♦r é♠é♥ s♣rsé s ♦♥♥és ②♣rs♣trs ❱♦r r ♥ ♣r♠ttr ♠♦è ♠① r♣rés♥tr rt♥s ♣é♥♦♠è♥s ♠é♥ ♦♠♣①s♦♥ ♥srt ♠ét♦♦♦ ♥s ♦♥t①t s s♣s rt à ♥♦② r♣r♦s♥t ♥ t ♣ R

♦t H ♥ s♣ rt ♦♥t♦♥s à rs rés ψ é♥s sr R ts♦t 〈 ·, ·〉H ♣r♦t sr ss♦é à H ♥ s♣♣♦s ①st♥ ♥ ♦♥t♦♥♥ét♦♥ δr é♥ ♣r δr[ψ] = ψ(r) ♥ér ♣r r♣♣♦rt à ψ t ♦r♥é ♣♦rt♦t r R ♥ rt té♦rè♠ r♣rés♥tt♦♥ s③ ①st ♥ ♦♥t♦♥é♥ ♣♦st ♥q r 7→ κ(r, ·) ♥s H q stst ❬r♦♥s③♥ ❪

ψ(r′) = 〈ψ, κ(·, r′)〉H, ∀ψ ∈ H

♣♦r t♦t r′ ∈ R ❱♦r ❬r♦♥s③♥ ❪ ♣♦r ♥ ♥tr♦t♦♥ été ♥ r♠♣ç♥t ψ ♣r κ(·, r) ♥s ♦♥ ♦t♥t

κ(r, r′) = 〈κ(·, r), κ(·, r′)〉H

♣♦r t♦t r r′ ∈ R éqt♦♥ st à ♦r♥ tr♠ é♥érq ♥♦②

r♣r♦s♥t ♣♦r qr κ ♥ ♥♦t♥t ♣r Φ tr♥s♦r♠t♦♥ q ss♦

Page 101: Méthodes de démélange non-linéaires pour l’imagerie ...

♣tr é♠é♥ ♥♦♥♥ér ♣r ♥ ♠ét♦ ♣ré♠

♦♥t♦♥ ♥♦② κ(·, r) à q ♦♥♥é ♥tré r éqt♦♥ ♠♣q q

κ(r, r′) = 〈Φ(r),Φ(r′)〉H.

♥♦② é ♦♥ ♣r♦t sr t♦t ♣r éé♠♥ts R ♥tés ♥ss♣ H s♥s ♥ ♦♥♥ss♥ ①♣t Φ t H ♥s ♦♠♥ ♠♥ r♥♥ t éé st ♦♥♥ s♦s ♣♣t♦♥ st ♥♦② ♦♠♠stré ♥s r tr♥s♦r♠t♦♥ ♥rs rs s♣ A ♥ ♥trα ét♥t ♦♥♥é κ(·, r) H st ♥ tâ ss♥t ♠ét♦ st♠t♦♥ ♣ré♠ ♠s ♥ ÷r été ré♠♠♥t ♣r♦♣♦sé ♥s ❬♦♥♥ r ❪ s à é♥r ♥ tr♥s♦r♠t♦♥ q ♣résr s ♣r♦ts srs ♥s s♣ ♥tré A t ♥s s♣ ♦♥t♦♥s H t♥t ♦♥♥é r ♣r♠t ♦♥st♠r α à ♣rtr κ(·, r) st♦♥ s♥t st ♦♥sré à tt ♣♣r♦t à s♦♥ ♣♣t♦♥ é♠é♥ s♣rsé

é♠é♥ s♣rsé

t♥t ♦♥♥é ♥ ♥s♠ ♦♥♥és ♣♣r♥tss (α1, r1), . . . , (αn, rn)♦♥ s♦t st♠r ♣ré♠ α ♥ A t♦t éé♠♥t κ(·, r) H ♣♣r♦♣r♦♣♦sé ♦♠♣♦rt ① ét♣s ♦r ♣♣r♥tss tr♥s♦r♠t♦♥ ♥rs ♣s st♠t♦♥ ♣ré♠

t♣ ♣♣r♥tss tr♥s♦r♠t♦♥ ♥rs

Pr té♦rè♠ r♣rés♥tt♦♥ ❬ö♦♣ t ❪ ♦♥ ♣t ♠tr s♥stt♦♥s à s♣ ♥♥ré ♣r s n ♦♥t♦♥s ♥♦② κ(·, r1), . . . , κ(·, rn)♦♥♥tr♦♥s♥♦s s♠♥t sr ♥ s♦ss♣ ♥♥ré ♣r ℓ ♦♥t♦♥sà étr♠♥r ♥♦tés ψ1, . . . , ψℓ ℓ ≤ n ♦r♠

ψk =n∑

i=1

λki κ(·, ri), k = 1, . . . , ℓ.

A

αi

κ(·, ri)

ΨH

?κ(·, rj)

H

r Pr♦è♠ ♣ré♠

Page 102: Méthodes de démélange non-linéaires pour l’imagerie ...

é♠é♥ s♣rsé

♦s ♦♥sér♦♥s é♠♥t ♦♣értr ♥②s C : H → Rℓ é♥ ♣r

Cϕ = [〈ϕ, ψ1〉H . . . 〈ϕ, ψℓ〉H]⊤.

st st ♠♣♦rt♥t ♥♦tr q k ♦♠♣♦s♥t r♣rés♥tt♦♥ t♦t éé♠♥t κ(·, r) H é♥ ♣r ♠ ψ1, . . . , ψℓ st ♦♥♥é ♣r ♣r♦t♦♥ sr ψk s♦t

〈κ(·, r), ψk〉H = ψk(r) =

n∑

i=1

λki κ(r, ri).

♦♥t♦♥ ♥♦② κ(·, r) q st ♠ r ♥s H st ♦♥ r♣rés♥té ♣r tr ♦♥r ℓ s♥t

ψr = [ψ1(r)ψ2(r) . . . ψℓ(r)]⊤.

♥ é♥r ♦♠♣èt♠♥t ♦♣értr ♥②s C ♥ st♠♥t s ♣r♠ètrs♥♦♥♥s λki à ♣rtr s ♦♥♥és ♣♣r♥tss (αi, ri) ♥♦s ♣r♦♣♦s♦♥s ♦♥sérr rt♦♥ s♥t ♥tr s ♣r♦ts srs ♥s s♣ s ♦♥♥sA t ♥ s ♥♦tt♦♥ ♥s s♣ s ♦♥t♦♥s H ♣r♠étrés ♣rs ♣①trs

α⊤i αj = ψ

⊤riψrj + εij , ∀ i, j = 1, . . . , n

♦ù εij és♥ ♠♥q st♠♥t ♠♦è sss ♦t♦♥s q ♥② ♥ ♦♥tr♥t sr s ♦♥t♦♥s ♥②s ψk ♠s à ♣rt r ♦r♠ t ♦♥tr♥t st♠♥t ♦♥s ♠♥t♥♥t s ♣r♠ètrs λki ♥s s♦rt q r♥ ♠♣rq εij s♦t ♠♥♠♠ stàr

minψ1,...,ψℓ

1

2

n∑

i,j=1

(α⊤i αj −ψ⊤

riψrj )2 + η P (ψk, . . . , ψℓ)

♦ù P st ♥ ♦♥t♦♥ rérst♦♥ t η ♥ ♣r♠ètr ré tsé ♣♦r♦♥trôr ♦♠♣r♦♠s ♥tr st♠♥t s ♦♥♥és t rérst♦♥ s♦t♦♥ ♦s ♦♥s tsr ♣é♥st♦♥ ℓ2 é♥ ♣r

P (ψk, . . . , ψℓ) =

ℓ∑

k=1

‖ψk‖2H

♣r♦è♠ ♦♣t♠st♦♥ ♣t êtr réért s♦s ♦r♠ ♠tr

minL

1

2‖A−KL⊤LK‖2F + η tr(L⊤LK)

♦ù A t K s♦♥t s ♠trs r♠ ♦♥t s (i, j)è♠s ♥trés rs♣t♠♥té♥s ♣r α⊤

i αj t κ(ri, rj) t L ♠tr ♥tré (i, j) ♦♥♥é ♣r λij ♥♣r♥♥t éré ♦ût ♣r r♣♣♦rt à L⊤L ♣tôt q ♣r r♣♣♦rt à L ♥♦s♦t♥♦♥s

L⊤L =K−1(A− ηK−1)K−1

♥s q st ♥♦s ♠♦♥tr♦♥s q s L⊤L st ♥éssr ♣♦r r ♣ré

Page 103: Méthodes de démélange non-linéaires pour l’imagerie ...

♣tr é♠é♥ ♥♦♥♥ér ♣r ♥ ♠ét♦ ♣ré♠

t♣ st♠t♦♥ ♣ré♠

♦♥sér♦♥s ♦r s ♥ ♦♥t♦♥ q♦♥q ϕ H ♦♥♥é q ♣tsérr ♦♠♠ st

ϕ =

ℓ∑

i=1

φi κ(·, ri) + ϕ⊥,

s ♦♥ts φi ét♥t ♥ ♦♥♥é ♣r♦è♠ t ϕ⊥ ♥ ♦♠♣é♠♥t ♦rt♦♦♥ à s♣ ♥♥ré ♣r s ♦♥t♦♥s κ(·, ri) k ♥tré r♣rés♥tt♦♥ ϕ st ♦♥ ♦♥♥é ♣r

〈ϕ, ψk〉H =n∑

i,j=1

φi λkj κ(ri, rj).

♦t ϕ r♣rés♥tt♦♥ ϕ ♣r ♦♣értr ♥②s C ♠♥♠st♦♥ r♥ rrr st♠♥t é♥ ♥s ♣r r♣♣♦rt à ♣ré♠α ét♥t ♦♥♥é ϕ ♥tr α⊤αi t ϕ⊤ψri ♣♦r i = 1, . . . , n ♦♥t ♣r♦è♠♦♣t♠st♦♥

α = argminα

1

2‖Λ⊤α−KL⊤

LKφ‖2

= argminα

1

2‖Λ⊤α− (A− ηK−1)φ‖2

s♦s ♦♥tr♥ts ♥♦♥♥étté t s♦♠♠ ♥té Λ st ♠tr ♦♥t i ♦♦♥♥ st tr αi t φ st tr ♦♥t i ♥tré st φi i = 1, . . . , n

♥ ♦♥sèr ♠♥t♥♥t s ♣rtr ♦ù ♦♥ r ♣ré♠ α ♦♥t♦♥s ♦r♠ κ(·, r) ♣r♦è♠ ♣♣r♥tss sss ♣r r♣♣♦rt à ♣ré♠ α κ(·, r) s r♠è♥ à

α = argminα

1

2‖Λ⊤α− (A− ηK−1)K−1ψr‖2

s♦s s ♦♥tr♥ts ♥♦♥♥étté t s♦♠♠ ♥té t♦♦rs ψr tr é♥ ♥s ♣r♦è♠ ♦♣t♠st♦♥ ♦♥① ♣t êtr rés♦ ♣r ♠ét♦ ❬♥③ ♥ ❪ ♦ ♣r ❬♥ t ❪

ét♦♥ ♥♦②①

♦♥t♦♥ ♥♦② κ(·, r) ♥t s ♦srt♦♥s r ♥s ♥ s♣ à ♠♥s♦♥très éé ♦r ♥♥ H rtérs s♣ s s♦t♦♥s ♣♦r rt♦♥♥♦♥♥ér ♥tr s ♦♥♥és ♥tré t s ♦♥♥és s♦rts α t r s ①♠♣sssqs s♦♥t ♥♦② ss♥ κ(ri, rj) = exp

(−‖ri − ri‖2/2σ2

) σ r

r ♥ t s ♥♦②① ♣♦②♥♦♠① ♥♦♥♦♠♦è♥s κ(ri, rj) = (1 + r⊤i rj)q

q ∈ N∗ ♦s ♦♥s à ♣rés♥t ♣r♦♣♦sr qqs ♥♦②① s♣éqs t s tstr

♥s st♦♥ s♥t ♥ ♣rt ♥♦s ♣r♦♣♦s♦♥s ♦♥♦r rt♠♥t s♥♦②① à ♣rtr s ♥♦r♠t♦♥s ①trts s ♦♥♥és tr ♣rt ♥♦s ♦♥s♣rés♥tr ♥ ♥♦② ♣rt♠♥t ♥ér q ♣r♦é s♦♥ té ♥s s ♣r♦è♠s é♠é♥ ♥♦♥♥ér s ♦♥♥és ②♣rs♣trs ❬♥ t ❪

Page 104: Méthodes de démélange non-linéaires pour l’imagerie ...

ét♦♥ ♥♦②①

♦②① sés sr ♣♣r♥tss rété

♥s ❬♠ t ❪ t ♦♠♠ r♣rés♥té ♥s ♣tr ♣r♦è♠ ♣♣r♥tss rété st trté P ♣r♥♣ ♠s ♥ é♥ strtr s♦s♥t s ♦♥♥és ♣t êtr ♥sé ♦♠♠ ♥ ♠ét♦ rét♦♥ ♠♥s♦♥ ♥♦♥ ♥ér sé sr s ♥♦r♠t♦♥s ♦s ♦rt♠ ❬♦s ❪ ♦ ♥ st♥ é♦ésq ♦rt♠s♦♠♣ ❬ ♥♥♠ ❪ s t♥qs ♣♥t êtr tsés ♣♦r♦♥♦r s ♥♦②① q ♣résr♥t rt♥s rtérstqs strtr rété s♣ R q s ri ♣♣rt♥♥♥t ♥s s♣ H s κ(·, ri)

ttr ①♠♣ ♦♥ ♦♥sèr s ♥♦②① à s r κ(ri, rj) = f(‖ri−ri‖) f ∈ C∞ ❯♥ ♦♥t♦♥ ss♥t ♣♦r q tt ss ♥♦②① s♦t é♥♣♦st st ♠♦♥♦t♦♥ ♦♠♣èt ♦♥t♦♥ f q st é♥ ♦♠♠ st

(−1)k f (k)(r) ≥ 0, ∀r ≥ 0

♦ù f (k) és♥ k♠ éré f ❬r ♠ ❪ tsr st♥ ♥♥ dij = ‖ri− rj‖ f(·) ♦♥ ♣t tsr s st♥s ♦r♥s♣r s♦♠♣ tt ♣♣r♦ ♦♥sst à ♦♥strr ♥ r♣ ♥ s②♠étrqà ♥ rtèr k ♣s ♣r♦s ♦s♥s t ♣♣qr ♦rt♠ str♣♦r r ♣s ♦rt ♠♥ sr r♣ ♥tr q ♦♥♥é rs♠♥t ♠tr r♠K s♦ ♦♥strt t ♠♥èr ♥ ♥ r♥t êtré♥ ♣♦st tt té ♣t êtr sr♠♦♥té ♥ ts♥t q ♥♦ s♦♥♥és ♥s ♥ s♦ss♣ ♥ ♠♥s♦♥ ♦ù s ♦♥rs rêtss♦♥t ♠① ♣résrés ❯♥ tr♥t st ♦rr ♠trK s♦ à êtr é♥♣♦st ♥ ts♥t ♥ s ♣♣r♦s érts ♥s ❬♥♦③ ♦ ❪

♦②① ♣rt♠♥t ♥érs

♠♦è s♣♣♦s ♥ rt♦♥ ♥ér ♥tr s ♦♥ts ♦♥♥t s ♣①trs ①st t♦t♦s ♥♦♠rss stt♦♥s érts ♥s ♥♣réé♥t ♣tr ♦ù ♠♦è st ♥♣♣r♦♣ré t ♣t êtr r♠♣é ♣r ♥ ♠♦è ♥♦♥♥ér ♥s ❬♥ t ❪ s trs st♥t t ét♥t ♥ ♥♦②♣rt♠♥t ♥ér ♦♥stté ♥ ♦♠♣♦s♥t ♥ér ♣r♠étré ♣r ♠tr M s♣trs s ♦♠♣♦sés ♣rs t ♥ ♦♠♣♦s♥t ♥♦♥♥ér s♣♣♦sé♦♠r s ♠♥qs ♠♦è ♣♦r ♠♠r s ♣é♥♦♠è♥s ré①♦♥s ♠t♣s ♥♦♠rss ①♣ér♠♥tt♦♥s sr s ♦♥♥és s♠és t rés ♦♥t ♣r♠sstrr ①té t té tt ss ♠♦ès ♥s ♠ê♠ s♣rtq tt ét ♣♦r ♣r♦è♠ é♠é♥ ♣r ♥ ♠ét♦ ♣ré♠ ♥♦ssér♦♥s tsr s ♥♦②① ♦r♠

κ′(ri, rj) = (1− γ)r⊤i Σrj + γκ′(ri, rj)

κ′(ri, rj) ♥ ♥♦② r♣r♦s♥t Σ ♥ ♠tr s♠é♥ ♣♦st t γ ♥♣r♠ètr ♥tr [0, 1] tsé ♣♦r str ♥ ♦♠♣r♦♠s ♥tr s ♦♠♣♦s♥ts ♥érs t ♥♦♥♥érs ♠é♥ ♥s s ①♣ér♠♥tt♦♥s à sr

Page 105: Méthodes de démélange non-linéaires pour l’imagerie ...

♣tr é♠é♥ ♥♦♥♥ér ♣r ♥ ♠ét♦ ♣ré♠

♥♦s ♦♥s tsé ♥♦② Σ = (MM⊤)† s♦t

κ′(ri, rj) = (1− γ)r⊤i (MM⊤)†rj + γκ′(ri, rj)

♦ù (·)† és♥ ♦♣értr ♣s♦♥rs ♥ ♣t ♠♦♥trr q♥s ♣♦r γ = 0 ♥♦② sss ♦♥t à st♠tr ♠①♠♠ rs♠♥ ♥ ♣rés♥♥ sé♥r♦ ♠é♥ ♥ér

érst♦♥ s♣t

♦r♠t♦♥

st♦♥ ♣réé♥t été ♦♥sré à st♠t♦♥ s ♦♥♥s ♣r ♣♣r♥tss ♥ tr♥s♦r♠t♦♥ ♥rs ♣rés♥t ♥♦s s♦♥s à ♠é♦rr s réstts♥ ♥tér♥t ♦rrét♦♥ s♣t ♥tr s ♣①trs ♥s ♥ ♦s♥ ♣r♦è♠ été ♦ré ♥s ❬♦r t ❪ ♥s s ♥ér ♥ ♦t♥t ♥rérst♦♥ t②♣ rt♦♥ t♦t ❱ tt s♦t♦♥ été ét♥ ♣r♦è♠ é♠é♥ ♥♦♥♥ér ♣r ♠ét♦s à ♥♦② ♥s ❬♥ t ❪♥♦t♠♠♥t ♥♦② ♣rt♠♥t ♥ér é♦qé ♣réé♠♠♥t ♥♦s♣t♦♥s ♣r♥♣ à ♠ét♦ ♣ré♠ é♦♣♣é ♥s ♣tr

♦t A ♠tr s trs ♦♥♥ stàr A = [α1, . . . ,αn] ♥ ♣r♥r ♥ ♦♥sért♦♥ s rt♦♥s ♥tr ♣①trs ♦s♥s ♣r♦è♠ é♠é♥ ♣t ♦rs êtr rés♦ ♥ ♠♥♠s♥t ♦♥t♦♥ ♦ût é♥ér s♥t♣r r♣♣♦rt à ♠tr A

J(A) = Jrr(A) + ν Js♣(A)

s♦s s ♦♥tr♥ts ♥♦♥♥étté ♠♣♦sés à q ♥tré A t s♦♠♠♥té ♠♣♦sé sr q ♦♦♥♥ A P♦r tr s ♥♦tt♦♥s s ①♦♥tr♥ts sr♦♥t ①♣r♠és ♣r

A 0

A⊤1R = 1N

♦♥t♦♥ Jrr(A) r♣rés♥t rrr ♠♦ést♦♥ t♥s q Js♣(A) st ♥tr♠ rérst♦♥ ♣♦r ♦rsr s♠t s ♦♥♥s ♣①trs♦s♥s ♣r♠ètr ♥♦♥♥ét ν ♦♥trô ♦♠♣r♦♠s ♥tr été ① ♦♥♥és t s s♠ts ♥tr ♣①trs

♥ ♣r♥r s rt♦♥s s♣ts ♥tr ♣①trs ♥ ♦♥sért♦♥ ♦♥t♦♥ rérst♦♥ s♥t st tsé

Js♣(A) =N∑

n=1

m∈N (n)

‖αn −αm‖1

♦ù ‖ ·‖1 és♥ ♥♦r♠ ℓ1 ♥ tr t N (n) ♥s♠ s ♦s♥s ♣① n tr♠ rérst♦♥ ♦rs ♦♠♦é♥été s♣t s ♣①trs ♦s♥s

Page 106: Méthodes de démélange non-linéaires pour l’imagerie ...

érst♦♥ s♣t

q rt êtr rtérsé ♣r s trs ♦♥♥ ♣r♦s s♥s ♥ rt♥ ♠étrq ♥s ♣rt é♥érté ♥s ♣tr ♥♦s ♠t♦♥s ♦s♥ ♣① n ♥ ♣r♥♥t s 4 ♣①s s ♣s ♣r♦s s♦t ♥①és ♣r n − 1 t n + 1

♦♥tïté ♥ n−w t n+w ♦♥tïté ♦♦♥♥ ♦s é♥ss♦♥s s ♠trs t (N×N)H← tH→ q ♥t ér♥ ♥tr q tr♦♥♥ t s♦♥ ♦s♥ t r♦t rs♣t♠♥t ♠ê♠ ♥♦s♥♦t♦♥s H

↑t H

↓s ♠trs ♥t ér♥ ♥tr s trs ♦♥♥

t r ♦s♥ t t s rs♣t♠♥t s ♥♦tt♦♥s ♦♥t♦♥ rérst♦♥ ♣t êtr réért s♦s ♦r♠ ♠tr ♥s

Js♣(A) = ‖AH‖1,1

H ♠tr(H←H→H↑

H↓

) t (N × 4N) t ‖ ‖1,1 s♦♠♠ s

♥♦r♠s ℓ1 s ♦♦♥♥s ♥ ♠tr ♥ rè q tt ♦♥t♦♥ rérst♦♥st ♦♥① ♠s ♥♦♥ ss q ♥ésst s ♦rt♠s ♦♣t♠st♦♥ ♣tés♥ ♦♥sér♥t à ♦s rrr ♠♦ést♦♥ t tr♠ rérst♦♥ ♣r♦è♠ ♦♣t♠st♦♥ ♥t

minA

N∑

n=1

1

2‖Λ⊤αn − (A− ηK−1)K−1ψr‖2 + ν ‖AH‖1,1

s♦s ♦♥tr♥t A 0 t A⊤1R = 1N

♦ù ν ♦♥trô ♦♠♣r♦♠s ♥tr été ① ♦♥♥és t s s♠ts ♥tr ♣①trs Ps s♠♣♠♥t ♥♦s érr♦♥s A ∈ S+1 ♣♦r és♥r s ♦♥tr♥ts ♣♦stté t s♦♠♠ ♥té sr A

♦t♦♥

ê♠ s ♣r♦è♠ st ♦♥① ♥ ♣t êtr rés♦ ♠♥t ♥ rs♦♥ tr♠ rérst♦♥ ♥♦♥ ss ♥ r♠ér à t ♥♦♥é♥♥t ♥♦s réér♦♥s s♦s ♦r♠ éq♥t s♥t

minA∈S+1

N∑

n=1

1

2‖Λ⊤αn − (A− ηK−1)K−1ψr‖2 + ν ‖U‖1,1

s♦s ♦♥tr♥t V = A t U = V H

♦ù ① ♠trs U t V t ① ♦♥tr♥ts ♦♥t été ♥tr♦ts tt ♣♣r♦à rs sé♣rés été ♥t♠♥t ♣r♦♣♦sé ♥s ❬♦st♥ sr ❪ ♠tr U ♣r♠t é♦♣r ♦♥t♦♥ rérst♦♥ ♥♦♥ss ♣r♦è♠qrtq ♠tr V ♣r♠t r①r s ♥s ♥tr s ♣①trs♦♠♠ été ♥s ❬♦st♥ sr ❪ tt ♠ét♦ t r♠♥ st♣rtèr♠♥t ♣♦r r à ♥ r ss ♣r♦è♠s rérsés

Page 107: Méthodes de démélange non-linéaires pour l’imagerie ...

♣tr é♠é♥ ♥♦♥♥ér ♣r ♥ ♠ét♦ ♣ré♠

♣r ♥♦r♠ ℓ1 ♥ ♣♣q♥t r à ♦r♠t♦♥ s♥t st ♦t♥

A(k+1),V (k+1),U (k+1) =

argminA∈S+1,V ,U

N∑

n=1

1

2‖Λ⊤αn − (A− ηK−1)K−1ψr‖2

+ ν ‖U‖1,1 +ζ

2‖A− V −D(k)

1 ‖2F +ζ

2‖U − V H −D(k)

2 ‖2F

D(k+1)1 =D

(k)1 +

(V (k+1) −A(k+1)

)

D(k+1)2 =D

(k)2 +

(V (k+1)H −U (k+1)

)

♦ù ‖·‖2F és♥ ♥♦r♠ r♦♥s t ζ ♥ ♣r♠ètr ♣♦st Pr q ♦♥ st♣r♥ à sé♣rr rt♥s ♦♠♣♦s♥ts ♦♥t♦♥ ♦ût ♦♥ st à ♣rés♥t ♥♠sr ♠♥♠sr ♠♥t ♥ ♠♥♠s♥t tért♠♥t ♣r r♣♣♦rtà A V t U s tr♦s ét♣s ♦rrs♣♦♥♥ts s♦♥t s s♥ts

t♣ ♣t♠st♦♥ ♣r r♣♣♦rt à A

♣r♦è♠ ♦♣t♠st♦♥ s ♠t à

A(k+1) = argminA∈S+1

N∑

n=1

1

2

(‖Λ⊤αn − (A− ηK−1)K−1ψr‖2 + ζ‖αn − ξ(k)n ‖2

)

♦ù ξ(k)n = V(k)n −D(k)

1,n V n t D1,n és♥♥t rs♣t♠♥t n ♦♦♥♥ Vt D1 ♥ ♣t ♦srr q ♣r♦è♠ ♣t êtr é♦♠♣♦sé ♥ s♦s♣r♦è♠s♥ ♠♣q♥t ♥ tr ♦♥♥ αn rést tst♦♥ ♠tr V ♥s ♦r♠t♦♥ ♦♥sér♦♥s ♣r♦è♠ ♦♣t♠st♦♥ ♦

α(k+1)n = argmin

αn

1

2‖Λ⊤αn − (A− ηK−1)K−1ψr‖2 + ζ‖αn − ξ(k)n ‖2

s♦s ♦♥tr♥t αn 0

α⊤n 1R = 1

st♠t♦♥ αn st ♥ ♣r♦è♠ qrtq ♦♥tr♥ts q ♣t êtr rés♦sé♠♥t ♣r♦sss ♦t êtr ré♣été ♣♦r n = 1, . . . , N ♥ ♦t♥r A(k+1) s♠trs A(k+1) t V (k+1) ♦♥t st ♣rés♥té ♣rès ♣r♠tt♥t ér ♠tr D(k+1)

1 ♥ ts♥t éqt♦♥

t♣ ♣t♠st♦♥ ♣r r♣♣♦rt à V

♣r♦è♠ ♦♣t♠st♦♥ s tr♦ rét à

V (k+1) = argminV

‖A(k) − V −D(k)1 ‖2F + ‖U (k) − V H −D(k)

2 ‖2F

Page 108: Méthodes de démélange non-linéaires pour l’imagerie ...

①♣ér♠♥tt♦♥s

♥♥t♦♥ éré ♣r r♣♣♦rt à V ♦♥t à

(A(k) − V −D(k)

1

)−(U (k) − V H −D(k)

2

)H⊤ = 0

♦♥t s♦t♦♥ st ♦rs ♦♥♥é ♣r

V (k+1) =(A(k) −D(k)

1 + (U (k) −D(k)2 )H⊤

)(I +HH⊤)−1

t♣ ♣t♠st♦♥ ♣r r♣♣♦rt à U

♥♥ ♣r♦è♠ ♦♣t♠st♦♥ q rst à ♦♥sérr st s♥t

U (k+1) = argminU

ν‖U‖1,1 +ζ

2‖U − V (k)H −D(k)

2 ‖2F

s♦t♦♥ ♣t êtr ①♣r♠é ♣r ♦♥t♦♥ s s♦♣ s♦t ♠r♥ s♦t

U (k+1) = rs

(V (k)H +D

(k)2 ,

σ

ζ

)

♦ù rs(·, τ) és♥ ♣♣t♦♥ ♦♠♣♦s♥t ♣r ♦♠♣♦s♥t ♦♥t♦♥ s s♦♣ é♥ ♥s

rs(x, τ) = s♥(x) max(|x| − τ, 0)

♥ ♦♥s♦♥ ♣r♦è♠ st rés♦ ♥ ♣♣q♥t ♠♥èr tért t ♦ù ♦♣t♠st♦♥ ♣t êtr té ♣r s ét♣s à s tért♦♥s s ♣♦rs♥t sqà q♥ rtèr rrêt s♦t stst ♥ ♣t♠♦♥trr q s ♣r♦è♠ ♥ s♦t♦♥ A∗ q q s♦t ζ > 0 ♦rs séq♥ é♥éré A(k) ♦♥r rs ♦♣t♠♠ A∗ ❬st♥ rtss ❪

①♣ér♠♥tt♦♥s

♥s rérst♦♥ s♣t

♥s tt st♦♥ ♦♥ ♣rés♥t ♣srs tsts ♥ r s ♦rt♠s♥t ♣r♥r ♥ ♦♠♣t rérté s♣t s sè♥s tst ♦♥séréss♦♥t s♦t s②♥tétqs s♦t rés

♦♥♥s ♥♦r♠s sr s♠♣①

♦s ♦♥s é♥éré rtrr♠♥t s trs ♦♥♥ s♦♥ ♥ strt♦♥ ♥♦r♠ sr s♠♣① é♥ ♣r s ♦♥tr♥ts ♣s s ♦♥s tsés♣♦r s②♥tétsr ♥ ♠ 50×50 ♣①trs à ♣rtr s♣trs ①trts ♦tèq ❱ s s♣trs s ♦♠♣♦s♥t ♥s ♦♥tës ♦r♥t ♣ s ♦♥rs ♦♥ 0, 3951 à 2, 56 ♠r♦♠ètrs s tr♦s ♠♦ès

Page 109: Méthodes de démélange non-linéaires pour l’imagerie ...

♣tr é♠é♥ ♥♦♥♥ér ♣r ♥ ♠ét♦ ♣ré♠

♦♥sérés ét♥t ♠♦è ♥ér ♠♦è ♥ér é♥érsé γij = 1t ♠♦è ♣♦st ♥♦♥♥ér é♥ ♣r ❬tt♥ r♥♥ ❪

r = (Mα)ξ + n

♦ù (·)ξ és♥ r ①♣♦♥♥t ξ ♣♣qé à q ♥tré tr ♥r♠♥t ♣r♠ètr ξ été ①é à 0, 7 s ♠s ♦♥t été ♦rr♦♠♣s ♥rt ♥ ss♥ t s♦♥ ① ♥① = 30 t = 15

P♦r ♥ ♠r ♦♠♣rs♦♥ s ♣r♦r♠♥s ♥♦s ♦♥s ♦♥séré s ♦rt♠s s♥ts q ♥♦♣èr♥t ♣s à ♣rtr ♥ s ♣♣r♥tss ♥ ♥♦② ss♥ ♥ ♣ss♥t σ = 4 t ♦rt♠ ②és♥éé ♠♦è ♥ér é♥érsé ② ❬♠ t ❪

s ♦rt♠s ♦♥t été ♦♠♣rés à s ♠ét♦s ♥ésst♥t ♦♥♥ss♥♥ s ♣♣r♥tss ♦♥t ♣rés♥té ♣réé♠♠♥t

ét♦ à ♦♥t♦♥s rs s t ❬t♠♥♥ t ❪ tt ♠ét♦ r♣rés♥t ♦♥t♦♥ ♥rs ♥♦♥♥ér ♥ ts♥t ♥ ♦♠♥s♦♥ ♥ér ♦♥t♦♥s rs s s s rs ♠♦②♥♥ss ♦♥t♦♥s s ♦ï♥♥t s ♦♥♥és ♣♣r♥tss s ♦♥ts s♦♥t st♠és à ♣rtr s ♦♥♥és ♣♣r♥tss ♥♦♠r ♦♥t♦♥s tsés st ♠té ♥ ts♥t ♥ ♠ét♦ t②♣ ♣r♠tétr ♥ ♦♠♣r♦♠s ♥tr s ♣r♦r♠♥s ♦t♥s t ♦ût t♦r

ét♦ ♣r♦♣♦sé ♣srs ♦① ♥♦②① r♦s t②♣s ♥♦②① ♦♥t été ♦♥sérés ♥♦② ♣♦②♥♦♠ ♦♠♦è♥ ré d = 2 ♥♦② ss♥ rr ♥ σ = 4 t ♥♥ ♥♦② ♣rt♠♥t♥ér γ = 0.1 t ♥ ♦♠♣♦s♥t ♥♦♥♥ér ss♥♥ ♣r♠ètrσ = 4 tr♠ rérst♦♥ η été ①é à η = 10−3 s ♥♦②① sés sr ♣♣r♥tss rétés s♦♠♣ ét♥t ♣♣r♦♣ré ♣♦r s ♦♥♥ésstrtrés s♦♥ ♥ rété ♥♦s ♦♥s ♦s ♥ résrr s ♣♦r s♦♥♥és ssr♦ ♣rés♥tés ♥s ♣tr ♣réé♥t

t s ♣♣r♥tss été ①é à T = 200 rrr qrtq r♦♥strt♦♥

=

√√√√N∑

i=1

‖ai − ai‖2

♥tr s ♦♥♥s st♠és t s ♦♥♥s rés été é ♣♦r q♥trté s ♦rt♠s ① sè♥s ♦♥sttés R = 3 t R = 5 ♦♥t été♦♥sérés s réstts s♦♥t ♣rés♥tés ♥s t t t

♦s ♣♦♦♥s ♦♥sttr q sst éré ♣♦r é♠é♥ s ♦♥♥és ♥ér♠♥t ♦♠♥és ♣sq ♠♦è ♠é♥ ♦rrs♣♦♥ ♠♦è é♠é♥ ♦rt♠ ②és♥ ss ♠♦è ♥ér é♥érsé sst éré♣r♦r♠♥t ♦rsq été ♦♥r♦♥té ① ♠♦ès ♠é♥ ♥ér t ♥ér♠s ♥ à ♥ ♠♦è ♠é♥ ♣♦st ♥♦♥♥ér s à très s ♦rt♠s sés sr s ♦♥♥és ♣♣r♥tss très ♦♥♥s ♣r♦r♠♥s t ♥ r♦stss sàs rt ♦♥t été ♦srés ♠ét♦ s ♠♥é à ♦♥s réstts ♠s st ♣ ① sàs s ♥♦♥♥értés q

Page 110: Méthodes de démélange non-linéaires pour l’imagerie ...

①♣ér♠♥tt♦♥s

è♥ tr♦s ♠tér① ♦♠♣rs♦♥ s

30 15 ♥ér ♥ér P ♥ér ♥ér P

Pré♠ ♣♦②♥♦♠ Pré♠ ss♥

Pré♠ ♣rt ♥ér

è♥ ♥q ♠tér① ♦♠♣rs♦♥ s

30 15 ♥ér ♥ér P ♥ér ♥ér P

Pré♠ ♣♦②♥♦♠ Pré♠ ss♥

Pré♠♣rt ♥ér

①♣ér♠♥ttr ♦rt ♣♦♦r ♦sr ♣♣r♦ ♣r♦♣♦sé s♣♦s tt①té t♦t t sèr ♥tt♠♥t ♦ts ♥ t♠♣s

♦♥♥és ssr♦

♦rt♠ ♣r♦♣♦sé été ♠s ♥ ÷r sr s ♦♥♥és rt♠♥t é♥éréss♦♥ rété ssr♦ ♥ ♦♥sér♥t ♥ ♥♦② ♣rt♠♥t ♥ér ss♠♥t ♣♦r ♦♠♣♦s♥t ♥♦♥♥ér ♥ ♥♦② ss♥ rr σ = 4 t♥ ♥♦② ♦♥strt à ♣rtr s st♥s é♦ésqs ♦♥t été ♦♥sérés

♦s ♣♦♦♥s r ♥ ♦♠♣rs♦♥ r♣ s ♦rt♠s ts♥t ♦ ♥♦♥ ♥♦② sé sr ♣♣r♥tss ♥ ♥s♠ ♦♥♥és rts rétéssr♦ ♦♠♠ ért ♥s ♣tr ♣réé♥t r str q r♥r ♦♥t à ♠rs ♣r♦r♠♥s ♠ê♠ ♣♦r ♥ ♣r♠ètr ♥♦♥♥érté ♠♣♦rt♥t

Page 111: Méthodes de démélange non-linéaires pour l’imagerie ...

♣tr é♠é♥ ♥♦♥♥ér ♣r ♥ ♠ét♦ ♣ré♠

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 20

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

0.07

0.08

0.09

0.1

σ

RM

SE

Nongeo KernelGeoKernel

r é♠é♥ s ♦♥♥és ssr♦ ♣r ♣ré♠

♦♥♥és rés

sè♥ ♦♥séré ♣♦r tt ①♣ér♥ st qs ♣r ❱ sr ♦t st ♦♠♣♦sé L = 189 ♥s s♣trs ❯♥ s♦s♠ t50× 50 ♣①s été ♦s s ♦♠♣♦sés ♣rs ♥♦♠r tr♦s éétt♦♥ s♦ ♦♥t été ①trts à ♦rt♠ ❱ r ♠♦♥tr réstt♦t♥ ♦rt♠ ♣ré♠ à ♥♦② ♣rt♠♥t ♥ér ♥ ts♥ts ♠ê♠s ♣r♠ètrs q ♥s st♦♥ ♣réé♥t r♣ s ♦♥♥s♦t♥s st♥ r♠♥t s tr♦s ♦♠♣♦s♥ts ♣rés♥ts ♥s ♠

♣♣t♦♥ rérst♦♥ s♣t

① ♠s ♦♥sttés ♣①trs s♣t♠♥t ♦rréés ♦♥t été é♥érés♣♦r s ①♣ér♥s s♥ts s s♣trs s ♦♠♣♦sés ♣rs tsés ♦♥t été trés sr ♥s ♦tèq ❱

♣r♠r ♦♥♥és ♦♠♣♦sés 50×50 ♣①trs st é♥éréà ♥q s♥trs s ♣①trs ♦♥ ♦rrs♣♦♥♥t à ♥ ♠é♥s ♦♠♣♦sés ♣rs s♦♥ s ♣r♦♣♦rt♦♥s [0.1149, 0.0741, 0.2003, 0.2055, 0.4051]⊤ ♣r♠èr ♥ r ♦r♥t s rts ♦♥♥ ♥ érté trr♥ s ♦♠♣♦sés ♣rs ♦♥sérés s ♦♥♥és rét♥ ♦♥t été é♥érés à ♣rtr ♥♠♦è ♥ér ♦r♠

ri =Mαi +R∑

p=1

R∑

q=p+1

αi,p αi,qmp ⊗mq + vi

♦ù ⊗ és♥ ♣r♦t ♠r ♥s s ♣r♦♣♦rt♦♥s ♦r♥s ♣r s rts

Page 112: Méthodes de démélange non-linéaires pour l’imagerie ...

①♣ér♠♥tt♦♥s

r é♠é♥ s ♦♥♥és ♦t ♣r ♣ré♠

♦♥♥ é♦qés sss s ♦srt♦♥s ♦♥t été ♦rr♦♠♣s ♣r ♥ rt♥ ss♥ t é à

①è♠ ♦♥♥és ♥♦té t ♦♥t♥♥t 75 × 75 ♣①s ♠①ts été é♥éré ♥ ts♥t 5 s♥trs s♣trs réér♥ s rts ♦♥♥s ♦♠♣♦sés ♣rs ♦♥t été é♥érés ♠ê♠ ♠♥èr q ♣♦r ♠ ♥s ❬♦r t ❪ ♣r♠èr ♥ tt r ♦♥stt érté trr♥ s ♦♥♥s s 5 ♠tér① s ③♦♥s s♣t♠♥t ♦♠♦è♥s s tr♥st♦♥s ♥tts ♣♥t êtr r♠♥t ♦srés r s s rts♦♥♥ ♥ ♦♥♥és ②♣rs♣trs été é♥éré ♠♦è ♥ér r♣♣é sss ♣♣qé ① 5 s♥trs s♣trs réér♥ sè♥ été ♦rr♦♠♣ ♣r ♥ rt ♥ ss♥ t ♥ 20

s ♦rt♠s t s♥s rérst♦♥ s♣t ♦♥t été tstés ♣♦r ♦♠♣rrrs ♣r♦r♠♥s t é♠♦♥trr ♥térêt ♦tr t②♣ ♥♦r♠t♦♥ ♥ s réér♥ ♠ét♦ été ♦♥séré ♥s s ①♣ér♥s s ♣r♠ètrs ré s ♦rt♠s ♦♥t été ①és à ♣rtr ①♣ér♥s ♣ré♠♥rs sr s♦♥♥és ♥é♣♥♥ts ♥ s♠♣ rr sr s rs é♥s ♣rès

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Page 123: Méthodes de démélange non-linéaires pour l’imagerie ...

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Page 124: Méthodes de démélange non-linéaires pour l’imagerie ...

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Page 125: Méthodes de démélange non-linéaires pour l’imagerie ...

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