Les sceaux byzantins sont de petits objets circulaires attachés aux documents, qui portent des iconographies religieuses et des inscriptions permettant l'identification des expéditeurs. Ces sceaux sont l'une des principales sources d'information pour l'étude de l'empire Byzantin. Cependant, comme la majorité des sceaux conservés sont en plomb, ils se trouvent souvent oxydés et corrodés. Plusieurs portent encore des éléments visuels qui les rendent interprétables mais d'autres sont si gravement endommagés que seuls les experts en sigillographie arrivent à les interpréter. Il n'existe actuellement aucun outil informatique qui assiste les historiens dans l'interprétation des sceaux.
Dans cette thèse, nous proposons des approches hybrides combinant plusieurs disciplines telles que la vision par ordinateur, l’intelligence artificielle, la logique floue, la modélisation des relations spatiales et le raisonnement fondé sur la connaissance. L’objectif global est de développer des outils capables d’aider les historiens dans l’interprétation des sceaux byzantins. Trois axes principaux inspirés des approches méthodologiques des historiens sont explorés.
La caractérisation automatique de la détérioration des bordures :
L’évaluation de l’état physique des sceaux à partir d’un examen visuel constitue l’un des premiers gestes des sigillographes dans leur travail d’interprétation. Dans ce contexte, nous explorons une nouvelle technique de caractérisation s’alignant sur les pratiques traditionnelles d’analyse menées par les historiens, avec un accent particulier sur la détérioration des bordures, notamment la perte de matière. La méthode proposée comprend une segmentation du sceau, une extraction de caractéristiques fondée sur les propriétés géométriques du contour, et une étape de classification à l’aide d’algorithmes d’apprentissage automatique.
La délimitation automatique du contenu d'intérêt des sceaux :
La délimitation du contenu d'intérêt du sceau constitue une étape préliminaire utile pour concentrer l’analyse sur les éléments de design existants et disparus (en raison de la détérioration du sceau). Cette tâche peut s’avérer difficile, notamment lorsque le sceau est dégradé. Pour remédier à ce problème, nous proposons une approche hybride combinant l’apprentissage profond et un modèle de forme du motif de bordure du sceau. Cela consiste à détecter les fragments restants d’un motif de bordure circulaire qui entoure généralement le contenu du sceau, ainsi qu’à utiliser une méthode d’estimation d’ellipse fondée sur une connaissance préalable de la forme de ce motif afin de le délimiter.
L’analyse des scènes iconographiques des sceaux byzantins :
Les sceaux byzantins présentent un nombre significatif de représentations d’iconographie religieuse. La reconnaissance de ces scènes constitue un élément central de l’interprétation historique. Cependant, l’automatisation de cette tâche est rendue difficile par la dégradation fréquente des sceaux. Pour surmonter cet obstacle, nous exploitons la nature structurée de ces scènes iconographiques et proposons une fonction de coût intégrant des contraintes structurelles, basées sur les relations spatiales attendues entre les éléments iconographiques, dans l’entraînement d’un réseau de neurones visant à reconnaître les objets représentés sur les sceaux. Ces relations sont modélisées de manière floue afin de tenir compte de leur imprécision et de leur variabilité.