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dc.contributor.advisorPatrick Mounaix
hal.structure.identifierLaboratoire Ondes et Matière d'Aquitaine [LOMA]
hal.structure.identifierLaboratoire de l'intégration, du matériau au système [IMS]
dc.contributor.authorBOU SLEIMAN, Joyce
dc.contributor.otherYann Deval [Président]
dc.contributor.otherDominique Coquillat [Rapporteur]
dc.contributor.otherJean-François Lampin [Rapporteur]
dc.contributor.otherBruno Bousquet
dc.contributor.otherBernd Fischer
dc.contributor.otherJean-Paul Guillet
dc.contributor.otherLaurent Chusseau
dc.contributor.otherChristelle Defaye-Geneste
dc.identifier.nnt2016BORD0077
dc.description.abstractLe but de ce travail est de quantifier le potentiel et les capacités de la technologie térahertz à contrôler des colis afin de détecter les menaces telles que les armes et les explosifs, sans avoir besoin d'ouvrir le colis.Dans cette étude, nous présentons la spectroscopie térahertz résolue en temps et l'imagerie multi-spectrale pour la détection des explosifs. Deux types d’explosifs, ainsi que leurs mélanges binaires sont analysés. En raison de la complexité de l'extraction des informations face à tels échantillons, trois outils de chimiométrie sont utilisés: l’analyse en composantes principales (ACP), l'analyse des moindres carrés partiels (PLS) et l'analyse des moindres carrés partiels discriminante (PLS-DA). Les méthodes sont appliquées sur des données spectrales térahertz et sur des images spectrales pour : (i) décrire un ensemble de données inconnues et identifier des similitudes entre les échantillons par l'ACP ; (ii) créer des classes, ensuite classer les échantillons inconnus par PLS-DA ; (iii) créer un modèle capable de prédire les concentrations d’un explosif, à l'état pur ou dans des mélanges, par PLS.Dans la deuxième partie de ce travail, nous présentons l'imagerie par les ondes millimétriques pour la détection d'armes dans les colis. Trois techniques d'imagerie différentes sont étudiées : l'imagerie passive, l’imagerie active par des ondes continues (CW) et l’imagerie active par modulation de fréquence (FMCW). Les performances, les avantages et les limitations de chacune de ces techniques, pour l’inspection de colis, sont présentés. En outre, la technique de reconstruction tomographique est appliquée à chacune de ces trois techniques, pour visualiser en 3D et inspecter les colis en volume. Dans cet ordre, un algorithme de tomographie spécial est développé en prenant en considération la propagation gaussienne de l'onde.
dc.description.abstractEnThe aim of this work is to demonstrate the potential and capabilities of terahertz technology for parcels screening and inspection to detect threats such as weapons and explosives, without the need to open the parcel.In this study, we first present terahertz time-domain spectroscopy and spectral imaging for explosives detection. Two types of explosives as well as their binary mixture is analyzed. Due to the complexity of extracting information when facing such mixtures of samples, three chemometric tools are used: principal component analysis (PCA), partial least square analysis (PLS) and partial least squares-discriminant analysis (PLS-DA). The analyses are applied to terahertz spectral data and to spectral-images in order to: (i) describe a set of unknown data and identify similarities between samples by PCA; (ii) create a classification model and predict the belonging of unknown samples to each of the classes, by PLS-DA; (iii) create a model able to quantify and predict the explosive concentrations in a pure state or in mixtures, by PLS.The second part of this work focuses on millimeter wave imaging for weapon detection in parcels. Three different imaging techniques are studied: passive imaging, continuous wave (CW) active imaging and frequency modulated continuous wave (FMCW) active imaging. The performances, the advantages and the limitations of each of the three techniques, for parcel inspection, are exhibited. Moreover, computed tomography is applied to each of the three techniques to visualize data in 3D and inspect parcels in volume. Thus, a special tomography algorithm is developed by taking in consideration the Gaussian propagation of the wave.
dc.language.isoen
dc.subjectTomographie
dc.subjectOnde continue
dc.subjectPLS-DA
dc.subjectImagerie passive
dc.subjectPLS
dc.subjectACP
dc.subjectModulation de fréquence
dc.subjectImagerie active
dc.subjectChimiométrie
dc.subjectSpectroscopie térahertz résolue en temps
dc.subject.enTime-domain terahertz spectroscopy
dc.subject.enChemometrics
dc.subject.enComputed tomography
dc.subject.enFrequency modulated continuous waves (FMCW)
dc.subject.enContinuous wave (CW)
dc.subject.enActive imaging
dc.subject.enPCA
dc.subject.enPassive imaging
dc.titleTerahertz imaging and spectroscopy : application to defense and security
dc.title.enImagerie et spectroscopie térahertz : application aux problématiques de défense et de sécurité
dc.typeThèses de doctorat
dc.subject.halPhysique [physics]/Matière Condensée [cond-mat]/Autre [cond-mat.other]
bordeaux.type.institutionUniversité de Bordeaux
bordeaux.ecole.doctoraleÉcole doctorale des sciences physiques et de l’ingénieur (Talence, Gironde)
hal.identifiertel-01343342
hal.version1
hal.origin.linkhttps://hal.archives-ouvertes.fr//tel-01343342v1
bordeaux.COinSctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info:ofi/fmt:kev:mtx:journal&rft.title=Terahertz%20imaging%20and%20spectroscopy%20:%20application%20to%20defense%20and%20security&rft.atitle=Terahertz%20imaging%20and%20spectroscopy%20:%20application%20to%20defense%20and%20security&rft.au=BOU%20SLEIMAN,%20Joyce&rft.genre=unknown


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