Introduction gnrale

1
Introduction générale

• Stéphane Paris

2
Plan

• Remerciements
• Organisation du cours
• Présentation du domaine de la vision
• Sites Internet associés au cours

3
Remerciements

• Je tiens à remercier, pour leur aide leurs
  conseils et leur générosité, les professeurs
• Pr. Richard Hartley
• Pr Andrew Zissermann
• Pr. Raphael C. Gonzales
• Pr Richard E. Woods
• Dr. Jacques-André Landry

4
Acknowledgement

• I would like to thank for their help, advice and
  their generosity
• Pr. Richard Hartley
• Pr Andrew Zissermann
• Pr. Raphael C. Gonzales
• Pr Richard E. Woods
• Dr. Jacques-André Landry

5
Livre de cours

• Digital Image ProcessingR.C. Gonzalez, R.E.
  Woods 2nd edition, Prentice-Hall
• Lil, le cerveau et la visionD. HubelPour la
  scienceDiffusion Belin
• Traitement numérique du signalA.W.M. Van Den
  Enden et N.A.M. Verhoeckx3ème édition, DUNOD

6
Organisation

• Présentation des domaines de limage
• Numérisation Comparaison humain/machine
• Analyse spatiale
• Analyse fréquentielle
• Systèmes linéaires
• Morphologie mathématique
• Segmentation dimages
• Évaluation
• Examen final 50
• Travaux pratiques 50

7
Limage et la vision?

• Traitement d'images
• Image Processing
• Manipulation dont l'entrée et la sortie sont des
  images.
• A pour but lexamen de limage par lêtre humain.

8
Limage et la vision?

• Analyse d'images
• Image Analysis
• Analyse où l'entrée est une image mais la sortie
  est de l'information
• Définitions précises ?
• Dans quel domaine se situe la création d'un
  histogramme?

9
Limage et la vision?

• Vision par ordinateur
• Computer Vision
• Émule la vision humaine dans le but d'extraire de
  l'information ou de prendre une décision

10
Limage et la vision?

• Vision robotique
• Robot vision
• Ladaptation de la vision par ordinateur au
  domaine de la robotique
• Une des branches du domaine de l'intelligence
  artificielle

11
Limage et la vision?

• Nous étudierons donc
• le traitement d'images et
• l'analyse d'images
• pour développer des notions en vision par
  ordinateur
• Que nous appliquerons au domaine de la robotique !

12
Limage et la vision?

• Avertissement
• Le domaine de la vision par ordinateur amène
  beaucoup de questions, mais donne très peu de
  réponses!

13
Un peu d'histoire

• Industrie des journaux
• Câble entre Londres New York (1921)
• Plus d'une semaine à moins de 3 heures
• Impression par matrice

14
Un peu d'histoire

• Reproduction photographique(1922)
• 5 à 15 tons de gris

15
Un peu d'histoire

• Traitement d'image par ordinateur (1960)
• Médecine, espace, astronomie

16
Champs d'application

• La vision artificielle s'applique à tous les
  champs techniques.
• Nous classifions généralement les applications
  selon la source d'énergie qui les illuminent!
• Sources Spectre électromagnétique, acoustique,
  ultrasonique, électronique, virtuelle (ex
  fractal)

17
Spectre électromagnétique

• Source la plus habituelle
• Surtout le visible, l'infrarouge et les rayons-X
• Conceptuellement
• Propagation d'une vague sinusoïdale
• Longueur d'onde (mètre)
• Fréquence (Hertz)
• Flot de particules sans masse (photon)
• Énergie (électron volt)

18
Spectre électromagnétique
19
Rayons gamma

• Médecine nucléaire
• Émission de rayon par un isotope radioactif
  consommé par le patient

Gamma-ray imaging
PET - Positron emission tomography
20
Rayons gamma

• Astronomie et énergie nucléaire
• Radiation naturelle des systèmes stellaires ou de
  réacteurs nucléaires

Valve in a nuclear reactor
Exploded star
21
Rayons-X

• Une des plus vielle source pour l'imagerie
• Diagnostic médical, inspection industrielle

22
Rayons-X

• Médecine

Chest X-ray
Aortic angiogram (insertion of a catheter)
"Slice"of a head CAT scan (Computerized
axial tomography)
23
Rayons-X

• Inspection industrielle astronomie

High energy X-ray
Exploded star
24
Ultraviolet

• Microscopie en fluorescence
• Ultraviolet est non visible
• Fluorescence du fluor exposé aux ultraviolets

Maïs contaminé par le charbon
Maïs normal
25
Visible

• Partie du spectre la plus utilisée
• Pourquoi?
• Plus facile
• Conceptualisation plus aisée
• Mimique l'approche humaine
• Source facilement disponible
• Anticipation des résultats

26
Visible

• Inspection manufacturière

27
Visible

• Test médico-légal, forces policières,

28
Visible

• Microscopie

29
Infrarouge

• Imagerie satellite, énergie thermique

30
Visible infrarouge

• Télédétection
• Usage de "bandes" spécifiques
• Usage de rapports de "bandes"

31
Visible infrarouge
32
Visible infrarouge
33
Micro-ondes

• Détection radar
• Sa propre source d'énergie
• Réflexion de l'onde transmise

34
Ondes radio

• Résonance magnétique des ondes radio
• MRI (Magnetic Resonance Imaging)

35
Sonore

• Minéraux combustibles
• Basse fréquence 100 Hertz

36
Sonore

• Ultrasons
• Haute fréquence 1-5 MHertz

37
Électronique

• Microscope (jusqu'à 10.000X)
• La source est un rayon d'électrons

38
Informatique

• Fractals, Modélisation 2-D, 3-D
• Réalité virtuelle

39
Étapes de traitement d'images

• L'entrée est une images
• Méthodes dont la sortie est une image
• Méthodes dont la sortie est un attribut

40
Étapes de traitement d'images
La sortie de ces procédés est généralement une
image
Manipulations d'images couleurs
Ondelettes et multi-résolution
Compression
Manipulations morphologiques
Restauration
Segmentation
Base de connaissances
La sortie est généralement un attribut
Amélioration
Représentation description
Acquisition de l'image
Reconnaissance d'objet
Scène
41
Acquisition d'images
Stockage
Écran CRT ou LCD
Ordinateur
Logiciel de traitement d'image
Copie papier
Composants spécialisés (hardware)
Capteurs
Scène
42
Livre
43
Site Internet
44
Livre Site Internet
45
Conclusion

• Les sites (et livres) Vision Robotique GPA669 et
  Digital Image Processing ont servi de base à la
  construction de ce cours.
• Ensemble des transparents de ce cours sur mon
  site http//www.lita.univ-metz.fr/paris/