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LGP2, un pôle de recherche innovant
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Modélisation microscopique de points imprimés pour la lutte anti-contrefaçon

Publié le 19 juillet 2019
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Soutenance 21 juin 2019

Louis Vallat-Evrard, doctorant du LGP2, a soutenu sa thèse : "Mesure, analyse et modélisation à l'échelle microscopique de points imprimés pour améliorer les solutions de lutte anti-contrefaçon".

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Cette thèse de doctorat de l’Université Grenoble Alpes a été préparée sous la direction de Nadège Reverdy-Bruas, Maître de Conférences HDR, et de Lionel Chagas, Ingénieur de Recherche (Grenoble INP-Pagora / LGP2).

VallatEvrard-Louis2.jpg Louis Vallat-Evrard a présenté les résultats de sa recherche intitulée Mesure, analyse et modélisation à l'échelle microscopique de points imprimés pour améliorer les solutions de lutte anti-contrefaçon.

Dans la lutte contre la contrefaçon, la sécurisation des produits dépend des capacités de mesure de points imprimés. Cette thèse a donc été consacrée au développement d’un équipement et de méthodes permettant de mesurer les imprimés à l’échelle microscopique.

Un microscope en réflexion avec lumière polarisée a été associé avec un appareil photographique numérique. La matrice de Bayer a été retirée de la surface du capteur photographique et des images RAW ont été enregistrées. La platine du microscope, l’appareil photographique, un photomètre et un thermomètre ont été contrôlés directement dans une interface logicielle développée en langage de programmation Python. Une méthode d’élargissement de la gamme dynamique des réflectances mesurées a été proposée. La combinaison équipement-méthode a permis d’automatiser la mesure des points de trame à l’échelle microscopique et d’en améliorer la précision.

Les élargissements physique et optique des points de trame ont alors été séparés et analysés. Une méthode d’ajustement des pics de l’histogramme, correspondant à l’encre et au papier, à l’aide d’une fonction gaussienne a été proposée. Des algorithmes de seuillage ont été employés pour séparer l’élargissement optique et physique des points de trame. Une méthode objective d’évaluation des algorithmes de seuillage a été développée afin de déterminer leurs performances sur les images de tramés. Elle s’appuie sur une simulation des effets de la diffusion de la lumière et des défauts produits par l’imagerie afin de générer des images tests et images de référence.

Les trente algorithmes de seuillage de la littérature évalués ont présenté une dépendance avec le pourcentage de couverture de l’encre. Deux nouveaux algorithmes de seuillage ont alors été créés spécialement pour traiter les imprimés tramés. Le premier détermine le déplacement du pic correspondant à l’encre sur l’histogramme. Le second est fondé sur une pseudo-déconvolution qui, basée sur une séparation des effets de l’élargissement optique, permet de prétraiter les images. Une caractérisation de l’élargissement optique et physique a alors été menée sur 2708 images d’imprimés tramés.

Enfin, un modèle de l’élargissement physique et un modèle de l’élargissement optique des points de trame ont été proposés. Le modèle physique est basé sur une génération de particules d’encre placées selon une fonction de probabilité, et sur une fusion des particules d’encre. Il a été évalué en considérant 43269 points de trame différents, mesurés automatiquement sur le microscope. Un nouveau modèle prédisant la réflectance des tramés a été développé à partir d’une double convolution avec deux fonctions différentes d’étalement du point : il permet de simuler avec précision les effets principaux de la diffusion de la lumière dans le tramé de même que les effets de piégeage de la lumière à proximité des bords des points de trame.
 
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mise à jour le 19 juillet 2019

Grenoble INP Institut d'ingénierie Univ. Grenoble Alpes