Détection de sources quasi-ponctuelles dans des champs de données massifs

Dans cette these, nous nous sommes interesses a la detection de galaxies lointaines dans les donnees hyperspectrales MUSE. Ces galaxies, en particulier, sont difficiles a observer, elles sont spatialement peu etendues du fait de leur distance, leur spectre est compose d'une seule raie d'emission dont la position est inconnue et depend de la distance de la galaxie, et elles presentent un rapport signal-a-bruit tres faible. Ces galaxies lointaines peuvent etre considerees comme des sources quasi-ponctuelles dans les trois dimensions du cube. Il existe peu de methodes dans la litterature qui permettent de detecter des sources dans des donnees en trois dimensions. L'approche proposee dans cette these repose sur la modelisation de la configuration de galaxies par un processus ponctuel marque. Ceci consiste a representer la position des galaxies comme une configuration de points auxquels nous ajoutons des caracteristiques geometriques, spectrales, etc, qui transforment un point en objet. Cette approche presente l'avantage d'avoir une representation mathematique proche du phenomene physique et permet de s'affranchir des approches pixelliques qui sont penalisees par les dimensions consequentes des donnees ($300\times 300 \times 3600$ pixels). La detection des galaxies et l'estimation de leurs caracteristiques spatiales, spectrales ou d'intensite sont realisees dans un cadre entierement bayesien, ce qui conduit a un algorithme generique et robuste, ou tous les parametres sont estimes sur la base des seules donnees observees, la detection des objets d'interet etant effectuee conjointement. La dimension des donnees et la difficulte du probleme de detection nous ont conduit a envisager une phase de pretraitement des donnees visant a definir des zones de recherche dans le cube. Des approches de type tests multiples permettent de construire des cartes de proposition des objets. La detection bayesienne est guidee par ces cartes de pre-detection (definition de la fonction d'intensite du processus ponctuel marque), la proposition des objets est realisee sur les pixels selectionnes sur ces cartes. La qualite de la detection peut etre caracterisee par un critere de controle des erreurs. L'ensemble des traitements developpes au cours de cette these a ete valide sur des donnees synthetiques, et applique ensuite a un jeu de donnees reelles acquises par MUSE suite a sa mise en service en 2014. L'analyse de la detection obtenue est presentee dans le manuscrit.