Transcript IMAGE et VISION

IMAGE et
VISION
Sommaire
1. Introduction
2. Constitution d’un système de
vision
3. Les différentes étapes du
traitement numérique des images
4. Numérisation d’une image Vidéo
(Acquisition)
1. Introduction
1. 1. Historique :
- 1950-1970 :
Images Rayons X
Amélioration de la qualité des images
pour l’affichage
- 1970-1980 :
Extraction automatique d’informations
seuillage, segmentation, extraction de contours
morphologie mathématique
MAIS Problèmes de modélisation!
Puissance de calcul insuffisante
1. Introduction
1. 1. Historique :
- 1980- :
Image 2D  modèle 3D
Analyse du mouvement
Application : Robotique et
guidage de véhicule
Vision active
- Perspectives :
Acquisition
Analyse et interprétation de l’information
image
1.2 Le traitement d’images et les autres disciplines :
Analyse
numérique
Théorie du
signal
Informatique
Traitement
d’images
Electronique
Optique
Théorie des
systèmes
Statistique
Théorie de
l’information
Neurophysiologie
psychophysique
1.3 Position du traitement d’images :
Traitement
numérique des signaux
Traitement
d’images
Analyse de
scènes
Reconnaissance
de formes
Intelligence
artificielle
1.4 Domaines d’applications:
•
•
•
•
•
•
•
Aide à la conduite automobile (ASI/PSI)
Spatial
Médical
Construction automobile
Electronique
Agriculture
Robotique ...
2.Constitution d’un système de
vision
2.1 Principe :
scène
Caméra
Traitement
Interprétation
Vision par ordinateur
VISIONIQUE
Application
Acquisition
Analyse
• 2.2 Matériel
Processeur
Hôte
Caméra
Interface
E/S
Moniteur
Mémoire
Images
Processeur
d’images
• 2.2.1. Interface E/S
– Numérisation des images
– Visualisation N/B et Couleurs
• 2.2.2. Mémoire Image
– Mémoire images source
– Mémoire images traitées
– différents formats : 256x256 ; 512x512 ; 1024 x
1024 ; mode AOI...
• 2.2.3.Processeur d’images
– ALU ; Convolueur ; Morphologie mathématique;
Histogramme …
• 2.2.4.Processeur hôte
– 3 rôles :
• commande le processeur d’images
• archivage des images
• traitements complémentaires de ceux du processeur
d’images
3. Les étapes du traitement
numérique d’une image
• 3 étapes fondamentales :
– Acquisition : scène physique  représentation
numérique.
– Traitement : Extraction de l’information pertinente
par segmentation  description structurelle de
l’image.
– Interprétation : description structurelle 
description sémantique.
4. Acquisition :
Numérisation d’une image
vidéo
• 4.1. Description d’un signal vidéo
analogique :
– Normes :
• CCIR (Europe) 625 lignes 1 trame 40 ms (50 Hz)
• RS 170/33 (US) 525 lignes 1 trame 33 ms (60 Hz)
• 4.2. Echantillonnage spatial :
– Découpage du signal analogique  pixels
– ex : caméra CCD standard : échantillonnage par
construction ( 512 x 512 = 262144 pixels)
nécessité de composant électronique rapide
(convertisseur flash)
• 4.3.Quantification : C A N  niveaux de gris
– ex : codage sur 8 bits  256 niveaux (f(x,y))
512
f(x,y)
512
f(x,y) = n
0 <= n <= 255
Numérisation d’une image
vidéo
– cas de la couleur : 3 plans (RVB ou ITS)
512
f(x,y)
f(x,y)
f(x,y)
512
f(x,y) = fR(x,y)
+ fV(x,y) + fB(x,y)
Définition d’une image numérique :
I : [0, L  1]  [0, C  1]  [0, M ] p
définit une image de L lignes et C colonnes
Si I est une image binaire (p,M) = (1,1).
Si I est une image en niveau de gris, (p,M) = (1,255).
Si I est une image couleur, (p,M) = (3,255).
Formats d’images numériques :
(il existe une centaine)
- Le BMP :
bitmap : une matrice de bits,
codé en couleur jusqu’à 24 bits par pixel
lu uniquement sur des logiciel Windows
- Le GIF : adapté au transfert par le réseau Compuserve
format compressé avec codage couleur sur 8 bits/pixel
bien adapté aux images graphiques (les logos)
- Le JPG ( jpeg): compression d’images photographiques
compression DCT
4.3.Formats d’images numériques :
- L’EPS : format postscript avec codage couleur sur 8,
16, 24 ou 32 bits.
- Le PSD : format correspondant au logiciel Adobe Photoshop
format très répandu, peut coder la couleur sur 8, 16, 24
ou 32 bits.