IMAGE et VISION Sommaire 1 Introduction 2 Constitution

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 2 D modèle 3 D 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 : 256 x 256 ; 512 x 512 ; 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) = n 0 <= n <= 255

Numérisation d’une image vidéo – cas de la couleur : 3 plans (RVB ou ITS) 512 f(x, y) 512 f(x, y) = f. R(x, y) + f. V(x, y) + f. B(x, y)

Définition d’une image numérique : 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.