Traitements numériques des images

J. Le Roux, Polytech Nice, Oct. 2008

1. Introduction à l’Image Numérique

Objectifs du cours

Intensité, quantification ; couleurs

Echantillonnage (pixels) ;

Exemple de pb : la rotation d’images

Liste de problèmes

Compression images fixes animées

Amélioration d’images Lissage

Reconnaissance de formes

Imagerie satellitaire

Images médicales

* représentation en perspective de l'intensité (bien voir les difficultés sur l'amplitude du signal)

* il faut bien formaliser ce qu'on veut obtenir et modifier les méthodes académiques en conséquence si cela est nécessaire

2. Filtrage convolution 2D (liens avec l’optique)

Analyse en fréquence ; échantillonnage

Sinusoïdes 2D orientation basses fréquences hautes fréquences

Transformée de Fourier 2D

Théorème de Shannon ; limitations en traitement d’images

Gibbs, Franhaufer Airy

Transformée de Fourier discrète

Transformée en cosinus, Compression jpeg

3. Contours Régions

Les difficultés * les détections de contours et les segmentations en région ne sont en général pas très performantes

Que faire quand le résultat est décevant ?

Faut il fermer les contours ? et isoler les régions ? attention aux objectifs à atteindre dans le problème posé

Morphologie mathématique extension/réduction de régions * Morphological image processing

Squelettisation

Régions et texture Bruit de fond

snakes

Lissage Amélioration d’images préservant les contours

4. Reconnaissance d’images

Théorie de la décision

La difficulté pratique : très grande variabilité

Detection d’objets simples (transformée de Hough)

* Computer vision

* Face detection

* Feature detection (reconnaissance)

Biométrie

Analyse de scène en robotique

5. Problèmes divers d’analyse d’images

Images animées mpeg etc...

* image compression JPEG ondelettes

* images animées mpeg4 divx jerome rota

* H.264 ou AVC (Advanced Video Codec) http://fr.wikipedia.org/wiki/H.264

Recherche du mouvement

· Remote sensing http://rst.gsfc.nasa.gov/

Problèmes inverses en traitement d’images

6. Tomographie

détection de points caractéristiques appariement de points (stéréo, séquence vidéo)

Vision stéréographique, profondeur

Interférences vision en relief holographie

* Medical image processing

* Microscope image processing

Livres conseillés

Olivier Faugeras, with Nikos Paragios and Yunmei Chen * "Mathematical Models in Computer Vision", Springer, 2005edited

Rafael C. Gonzalez, Richard E. Woods * “Digital Image Processing” (2nd Edition) - - Addison-Wesley;

http://www.imageprocessingplace.com/downloads_V3/dip3e_downloads/dip3e_sample_book_material/dip3e_chapter_01.pdf

Bernd Jähne * Practical Handbook on Image Processing for Scientific Applications - - CRC Press;

Diane Lingrand, "Introduction au Traitement d'Images" 2nd edition, Vuibert, Paris, France, feb 2008, ISBN : 2-7117-4866-9

http://www.polytech.unice.fr/~lingrand/Ens/ImageProcessingCourse.html

* A course in english

* Books available on the web

* Computer Vision Online

W. K. Pratt, * "Digital Image Processing" by John Wiley & Sons, inc., Third Edition, 2001

K.R. Rao, P.C. Yip - * The Transform and Data Compression Handbook - CRC Press.

http://rst.gsfc.nasa.gov/

John C. Russ * The Image Processing Handbook (3rd Edition) - - Springer;

N. Short, “remote sensing turorial” http://rst.gsfc.nasa.gov/

Alan Watt, Fabio Policarpo * The Computer Image - - Addison-Wesley;