Author(s): Franck Luthon
Publisher: ellipses
Couverture
Page de titre
1 Traitement d'image
1.1 Introduction
1.2 Rappels de théorie de l'information
1.2.1 Entropie d'une source discrète
1.2.2 Redondance d'une source d'information
1.2.3 Codage entropique
1.2.3.1 Méthode de Shannon-Fano
1.2.3.2 Méthode de Huffman
1.3 Histogramme
1.4 Seuillage
1.5 Contraste
1.5.1 Contraste de Michelson
1.5.2 Contraste de Weber
1.5.3 Contraste de Gordon
1.5.4 Contraste de Beghdadi
1.5.5 Contraste de Peli
1.5.6 Contraste de Köhler
1.6 Filtrage linéaire
1.6.1 Convolution spatiale
1.6.2 Transformée de Fourier discrète
1.6.2.1 Repliement de spectre
1.6.2.2 Passage de la TF à la TFD
1.6.3 Transformée en Z
1.6.4 Typologie des filtres
1.6.4.1 Réponse impulsionnelle finie
1.6.4.2 Réponse impulsionnelle infinie
1.6.5 Fonction de transfert
1.7 Détection de contours
1.7.1 Gradient et laplacien
1.7.2 Détecteur de Roberts
1.7.3 Détecteur de Prewitt
1.7.4 Détecteur de Sobel
1.7.5 Détecteur de Canny-Deriche
1.7.6 Détecteur de Shen-Castan
1.7.7 Algorithme de Rosenfeld & Kalk
1.7.7.1 Définitions
1.7.7.2 Principe de poursuite de contour
1.7.7.3 Choix du point initial
1.8 Morphologie mathématique
1.8.1 Intro duction
1.8.2 Opérations binaires (images N&B)
1.8.3 Propriétés
1.8.4 Autres opérations
1.8.5 Opérations sur images en NdG
1.9 Segmentation couleur
1.9.1 Vision des couleurs
1.9.2 Trichromie
1.9.3 Segmentation
1.9.3.1 Projection sur un axe
1.9.3.2 Analyse en composantes principales
1.9.3.3 Segmentation par seuillage de teinte
1.9.3.4 Classification crédibiliste de la teinte
1.9.3.5 Exemple applicatif en supervision du littoral
2 Traitement de séquences d'images
2.1 Détection de mouvement
2.1.1 Introduction
2.1.2 Principe
2.2 Régularisation statistique markovienne
2.2.1 Fonctions d'énergie
2.2.2 Estimation des paramètres
2.2.3 Algorithmes de relaxation
2.2.4 Synoptique d'un algorithme de détection de mouvement
2.3 Multirésolution spatio-temporelle
2.4 Voisinage 3D spatio-ternporel
2.5 Mises en oeuvre matérielles
2.5.1 Adéquation algorithme-architecture
2.5.2 Solutions envisageables
2.5.3 Circuit VLSI analogique
2.6 Exemples d'applications
2.6.1 Télésurveillance
2.6.2 Analyse du mouvement des lèvres d'un locuteur
2.6.3 Remarque condusive
2.7 Estimation de mouvement
2.7.1 Méthodes différentielles
2.7.2 Méthodes fréquentielles
2.7.2.1 Méthode basée sur l'énergie
2.7.2.2 Méthode basée sur la phase
2.7.3 Mise en correspondance de blocs
2.7.4 Modèles paramétriques de mouvement
2.8 Compensation de mouvement
2.8.1 Introduction
2.8.2 Estimation de mouvement pel-récursive
2.8.3 Principe du codage vidéo
2.9 Méthodes hybrides de compression vidéo
2.9.1 Transformée en ondelettes
2.9.2 Ondelettes et compensation de mouvement
2.9.3 Cohérence du mouvement entre sous-bandes ?
2.9.4 Autres approches
3 Normes et standards du multimédia
3.1 Introduction
3.2 Manipulation d'objets multimédia
3.2.1 Saisie et numérisation
3.2.2 Codage et compression
3.2.3 Protection, identification du contenu et stockage
3.2.4 Transmission
3.2.5 Restitution
3.2.6 Représentation 3D
3.3 Formats de fichiers d'images fixes
3.3.1 Format BMP
3.3.2 GIF et PNG
3.3.3 TIFF
3.3.4 Formats issus de la norme JPEG
3.3.5 FlashPix
3.3.6 Formats liés à la photo numérique
3.4 Codage des applications multimédia
3.4.1 Catégories d'applications
3.4.2 Normes de codage des applications
3.4.2.1 Java
3.4.2.2 MPEG
3.4.2.3 H261-H263
3.4.2.4 MP3
3.5 Compression d'image
3.5.1 JPEG : emploi de la transformée DCT
3.5.2 JPEG2000 : emploi de la transformée en ondelettes
3.5.3 Emploi des fractales
3.6 Compression de séquences vidéo
3.6.1 Principe du codage hybride
3.6.2 Normes MPEG-4 et H.264
3.6.3 MPEG-5 et H.265
4 Exercices
4.1 Débit d'information
4.2 Modification d'histogramme
4.3 Principe d'égalisation d'histogramme
4.4 Égalisation et étalement
4.5 Détection de contours
4.6 Calcul de laplacien
4.7 Formules de dérivation numérique
4.8 Filtrage linéaire
4.9 Effet de moiré par repliement de spectre
4.10 Transformée de Fourier
4.11 Morphologie mathématitque
4.12 Poursuite de contour binaire «-2+4 »
4.13 Ouverture et fermeture
4.14 Lissage morphologique
4.15 Squelettisation morphologique
4.16 Zone aveugle
4.17 TV couleur Secam
4.18 ACP couleur
4.19 Détection de mouvement
4.20 Étiquetage statistique contextuel du mouvement
4.21 Équation de contrainte du mouvement
4.22 Équation fréquentielle du mouvement
4.23 Algorithme de Horn & Schunck
4.24 Estimation par mise en correspondance de bloc
4.25 Estimation d'un modèle de mouvement
4.26 Estimateur robuste
4.27 Filtre de Canny-Deriche
4.28 Transformée couleur logarithmique
4.29 Filtrage linéaire
4.30 Transformée couleur non-linéaire
4.31 Compensation de mouvement
4.32 Teinte du visage
4.33 Spectres d'images
4.34 Application industrielle
4.35 Résolution et contraste
4.36 Filtrage médian
4.37 Filtrage linéaire
4.38 Codage de contour
4.39 Filtrage linéaire
4.40 Remplissage morphologique
4.41 Analyse de mouvement
4.42 Filtre médian
4.43 Codage de contour
4.44 Filtrage linéaire : filtre de Sobel
4.45 Gradient morphologique
4.46 Codage entropique de Huffman
4.47 Effet 2D d'un filtre RIF 1D
4.48 Filtrage non-linéaire
4.49 Etiquetage en composantes connexes
4.49.1 Travail demandé
4.49.2 Algorithme
4.50 Programmation OpenCV
4.51 Détection de contour
4.52 Morphologie mathématique
4.53 Codage entropique
4.54 0pérations mOrphologiques
4.55 Morphologie mathématique
4.56 Filtrage linéaire
4.57 Estimation de mouvement
4.58 Résolution d'une caméra linéaire
4.59 Aberration chromatique d'un capteur
4.60 Seuillage d'image
4.61 Codage de chaîne
4.62 Binarisation par seuillage entropique
4.63 Spectre de Fourier
4.64 Phénomène d'aliasing
4.65 QCM sommatif
4.66 Annexe numérique
5 Travaux Pratiques
5.1 Filtres numériques RII
5.1.1 Filtre de lissage : opérateur de flou
5.1.2 Implantation en C du flou réglable
5.1.3 Filtre de dérivation : détecteur de contours
5.1.4 Implantation en C du détecteur de contour réglable
5.2 Estimateur de mouvement
5.2.1 Algorithme de Horn et Schunck
5.2.2 Implantation en C de l'estimateur de vitesse
5.3 Correction d'histogramme
5.4 Transfomation de Fourier rapide
5.5 Filtre de Shen-Castan : implantation Java
5.5.1 Présentation
5.5.2 Travail demandé
5.5.3 Programme exemple
5.6 0penCV : implantation Java dans Eclipse
5.6.1 Présentation
5.6.2 Installation et test de JavaCV
5.6.3 Programmation d'un traitement d'image au choix
5.6.4 Listing du programme exemple
5.6.5 Structure d'image
5.7 Détecteur de mouvement
5.7.1 Présentation
5.7.2 Programmation en Java
5.7.3 Listing du programme exemple
5.8 Mini-projet : interface de traitement vidéo
5.8.1 Objectifs
5.8.2 Cahier des charges
5.8.3 Consignes de travail
5.8.4 Liste de traitements proposée
5.8.5 Algorithme de rehaussement de détails
5.9 Initiation au traitement d'image avec Matlab
5.9.1 Introduction
5.9.2 Programmes démonstratifs
5.9.3 Lecture-écriture, affichage, manipulation d'image
5.9.4 Modification d'histogramme et seuillage
5.9.5 Filtrage linéaire : contours, gradient, laplacien, lissage
5.9.6 Transformée de Fourier et fonction de transfert
5.10 Traitement d'image statique avec Matlab
5.10.1 Morphologie mathématique
5.10.2 Détection de teinte chair
5.11 Simulation des exercices avec Matlab
5.11.1 Filtrage linéaire
5.11.2 Visualisation scientifique : tracé de courbes
6 Solution des exercices
6.1 Corrigé du 4.1 Débit
6.2 CorrigÔ du 4.2 Histogramme
6.3 Corrigé du 4.3 Égalisation
6.4 Corrigé du 4.4 Étalement
6.5 CorrigÔ du 4.5 Contour
6.6 Corrigé du 4.6 Laplacien
6.7 Corrigé du 4.7 Preuve des formules de dérivation
6.7.1 Dérivée première
6.7.2 Dérivée seconde
6.7.3 Laplacien
6.8 Corrigé du 4.8 Masque
6.9 Corrigé du 4.9 Effet de moiré
6.10 Corrigé du 4.10 Fourier
6.11 Corrigé du 4.11 Erosion-Dilatation
6.12 Corrigé du 4.12 Poursuite de contour
6.13 Corrigé du 4.13 Ouverture-Fermeture
6.14 Corrigé du 4.14 Lissage morphologique
6.15 Corrigé du 4.15 Squelettisation
6.16 Corrigé du 4.16 Zone aveugle
6.17 Corrigé du 4.17 TV Secam
6.18 Corrigé du 4.18 ACP
6.19 Corrigé du 4.19 Mouvement
6.20 Corrigé du 4.20 Étiquetage MRF
6.21 Corrigé du 4.21 Contrainte du mouvement
6.22 Corrigé du 4.22 Mouvement fréquentiel
6.23 Corrigé du 4.23 Horn et Schunck
6.24 Corrigé du 4.24 Block-matching
6.25 Corrigé du 4.25 Modèle de mouvement
6.26 CorrigÔ du 4.26 Estimateur rohuste
6.27 Corrigé du 4.27 Canny-Deriche
6.28 Corrigé du 4.28 Couleur LUX
6.29 Corrigé du 4.29 Laplacien
6.30 Corrigé du 4.30 Log Couleur
6.31 Corrigé du 4.31 Compensation de mouvement
6.32 Corrigé du 4.32 Teinte du visage
6.33 Corrigé du 4.33 Spectre
6.34 Corrigé du 4.34 Industrie
6.35 Corrigé du 4.35 Contraste
6.36 Corrigé du 4.36 Médian
6.37 Corrigé du 4.37 Filtre Linéaire
6.38 Corrigé du 4.38 Code de Freeman
6.39 Corrigé du 4.39 Filtrage linéaire
6.40 Corrigé du 4.40 Remplissage
6.41 Corrigé du 4.41 PADI
6.42 Corrigé du 4.42 Médian
6.43 Corrigé du 4.43 Codage de contour
6.44 Corrigé du 4.44 Sobel
6.45 Corrigé du 4.45 Gradient morphologique
6.46 Corrigé du 4.46 Huffman
6.47 Corrigé du 4.47 Effet de bougé
6.48 Corrigé du 4.48 Filtre non-linéaire
6.49 Corrigé du 4.49 Composantes connexes
6.50 Corrigé du 4.50 OpenCV
6.51 Corrigé du 4.51 Contour
6.52 Corrigé du 4.52 Rernplissage morphologique
6.53 Corrigé du 4.53 Codage de Huffman
6.54 Corrigé du 4.54 Opérations morphologiques
6.55 Corrigé du 4.55 Connexité morphologique
6.56 Corrigé du 4.56 Filtre 1inéaire
6.57 Corrigé du 4.57 Estimation de mouvement
6.58 Corrigé du 4.58 Caméralinéaire
6.59 Corrigé du 4.59 Aberration
6.60 Corrigé du 4.60 Cellules
6.61 Corrigé du 4.61 Chaînage
6.62 Corrigé du 4.62 Seuillage entropique
6.63 Corrigé du 4.63 Spectres
6.64 Corrigé du 4.64 Aliasing
6.65 Corrigé du 4.65 QCM
7 Solution des TP
7.1 Programmation en C - Listing du TP 5.1
7.2 Programmation en Java
7.2.1 Listing solution du TP 5.5
7.2.2 Listing solution du TP 5.6
7.2.3 Listing solution du TP 5.7
7.2.4 Listing solution du TP 5.8
7.3 Programmation Matlab
7.3.1 Listing du TP 5.9
7.3.2 Listing du TP 5.10
7.3.3 Listing du TP 5.11
Conclusion
Référenees bibliographiques
Glossaire
Index
