IMAGE et VISION

IMAGE et

VISION

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)

Sommaire

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 :

Traitement d’images

Informatique

Optique Théorie des systèmes Analyse

numérique

Théorie de l’information Statistique

Neurophysiologie psychophysique Théorie du

signal

Electronique

1.3 Position du traitement d’images :

Traitement

numérique des signaux

Intelligence artificielle

Traitement d’images

Reconnaissance de formes Analyse de

scènes

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

Caméra Traitement Interprétation Analyse

Acquisition

Vision par ordinateur VISIONIQUE

Application

scène

2.1 Principe :

• 2.2 Matériel

Interface E/S

Mémoire Images

Processeur d’images

Processeur Caméra Hôte

Moniteur

• 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))

f(x,y) 512

512

f(x,y) = n

0 <= n <= 255

Numérisation d’une image vidéo

– cas de la couleur : 3 plans (RVB ou ITS)

f(x,y) 512

512

f(x,y) = f_R(x,y) + f_V(x,y) + f_B(x,y) f(x,y)

f(x,y)

M

C L

I : [ 0 ,  1 ]  [ 0 ,  1 ]  [ 0 , ]

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.