STAGE - Traitement des images pour une mission rover lunaire H/F

Un rover lunaire développé par le Centre Spatiale de Dubaï (MBRSC), doit se poser sur la face cachée de la Lune fin 2027 pour une mission courte de deux semaines (un jour lunaire), pour des raisons essentiellement énergétiques.

Parmi ses différents instruments, le rover embarquera trois caméras, dont deux sont fournies par le CNES, et la troisième assemblée en Allemagne, avec un module de détection aussi fourni par le CNES. Le principal laboratoire scientifique impliquée est français également : le CRPG de Nancy.

L’objectif scientifique de la mission est notamment d’analyser la géologie lunaire. Deux caméras couleur ont un très grand champ de vue et servent aussi à la navigation, tandis que la troisième observera le régolite à proximité du rover, avec une très haute résolution. Plus de détails sur les principes de fonctionnement de ces caméras sont donnés aux liens suivants :

• Calibration des caméras Rashid-2.
• Calibrations et traitement des images prévus pour la mission Rashd-1.

Un objectif d’ordre programmatique est également très important pour le MBRSC, cette mission étant un jalon dans un programme spatial plus vaste. Une part « communication » est associée à cet objectif de démonstration, ce qui conduit à valoriser des produits « grand public ».

Enfin, cette mission est une opportunité pour le CNES d’opérer des instruments nouveaux sur le sol lunaire : à ce titre la mission revêt un aspect expérimental intéressant.

Objectifs :

L’objectif général du stage est de contribuer à la mission, avec une part d’activités prévues à l’avance, et une part d’adaptation à la réalité de la mission pendant son déroulement. Le but est de tirer profit au maximum du temps court de la mission, et avec des contraintes opérationnelles et multi-instruments. Cela nécessite notamment de prendre en main les problématiques et les algorithmes déjà identifiés, d’anticiper des traitements supplémentaires, en lien avec les trois objectifs de la mission décrits plus haut.

Le stage se déroulera donc en trois étapes :

• La préparation de la mission, avec la prise en main des données et algorithmes de traitement disponibles, des tests sur des images simulées,
• Le déroulement de la mission, en temps contraint et en lien avec les équipes à Dubaï, ce qui nécessitera une grande capacité d’adaptation aux problématiques qui apparaîtront,
• L’exploitation des données acquises, pour essayer d’en tirer le maximum, de tester de nouveaux algorithmes, etc. Une publication scientifique sera certainement réalisée, même si elle sera publiée après le stage, certaines parties pourront être écrites dans le cadre du stage.

Organisation :

Ce stage est proposé à partir de l’automne 2027. Les activités seront détaillées en fonction des problématiques identifiées, selon deux ensembles :

• Les aspects radiométriques : la donnée utile est essentiellement le niveau de signal, en absolu et en relatif, et sa qualité. Typiquement, cela couvre le démosaïquage des images, qui sont acquises selon un motif de filtres rouge/vert/bleu de type Bayer, ou encore la déconvolution des images, leur débruitage, la colorimétrie, l’analyse de défauts éventuels (poussières, pixels morts), etc.
• Les aspects géométriques : la donnée utile est essentiellement la position précise des pixels projetés dans le paysage observé. Typiquement, cela couvre la mesure et la correction de la distorsion, les aspects stéréo, la construction de mosaïques d’images, la mesure de distances, etc.

Une petite équipe sera constituée pendant la mission.

Ces opérations seront menées depuis un centre de qualité image au CNES, connecté au centre de contrôle à Dubaï.

Le stage pourrait débuter en Septembre 2027.

Seules des notions d’imagerie optique et d’algorithmie sont vraiment requise, mais toute compétence spécifique sera valorisée, pour envisager de nouveaux traitements associés.

Des qualités d’adaptabilité, de rigueur et de créativité sont nécessaires.

La maîtrise de l’anglais est nécessaire également, pour les échanges avec le MBRSC.

*En tant qu'EPIC, le CNES applique un principe de neutralité (notamment politique et religieux) à l'ensemble de ses collaborateurs