Chapitre 1: Introduction aux images numériques éi

Transcription

1 Université Tunis Elmanar Institut Supérieur d Informatique Cours : Traitement d images Chapitre 1: Introduction aux images numériques éi présenté par: Mohamed Sahbi Bahroun Année Universitaire 2011/2012 1

2 2 Plan du chapitre 1. Introduction 2. Construction d un système de vision 3. Les étapes du traitement numérique des images 4. Types de bases d images

3 1. Introduction 3

4 Traitement d images et autres disciplines 4

5 Position du traitement d images 5

6 Domaines d application 6

7 Domaines d application 7

8 Applications spécifiques 8

9 2. Construction d un système de vision 9

10 Chaine MultiMedia Génération : outils de production et de création Représentation : utilisation de formats de représentations différentes Stockage Transmission : problème de réseaux, architecture Recherche d information : recherche basée sur le contenu Distribution : conception de serveur de streaming 10

11 Principe 11

12 Acquisition d une image 12

13 Principe général L'énergie incidente est convertie en signal électrique Sortie est proportionnelle à la lumière Filtre pour augmenter la sélectivité ité 13

14 Matériel 14

15 Matériel Interface E/S Numérisation des images Visualisation N/B et Couleurs Mémoire Image Mémoire images source Mémoire images traitées différents formats : 256x256 ; 512x512 ; 1024 x 1024 ; mode AOI... Processeur d images Convolueur ; Morphologie mathématique; ti Histogramme Processeur hôte commande le processeur d images archivage des images traitements complémentaires de ceux du processeurs d images 15

16 3. Les étapes du traitement numérique des images 16

17 Image numérique 17

18 Image numérique L échantillonnage est limité par la capacité du capteur, donc le nombre de pixels disponible (ou autre limite imposée) La quantification est limitée par la quantité de tons (de gris) définie dans l intervalle 18

19 Qu est ce qu uneune image numérique? Une image est avant tout t un signal 2D (x,y) Souvent, cette image représente une réalité 3D (x,y,z) D'un Dun point de vue mathématique : Une image est un matrice de nombres représentant un signal Plusieurs outils permettent de manipuler ce signal D'un point de vue humain : Une image contient plusieurs informations sémantiques Il faut interpréter le contenu au-delà de la valeur des nombres 19

20 Représentation des images numériques éi 20

21 Image numérique 21

22 Image numérique 22

23 Résolution des images 23

24 Résolution spatiale et tonale 24

25 4. Types de base d images 25

26 Image vectorielle ne image vectorielle en informatique, est une image numérique composée 'objets géométriques individuels (segments de droite, polygones, arcs de ercle, etc.) définis chacun par divers attributs de forme, de position, de ouleur, etc. (définis de manière mathématique). Elle n'est pas composée de ixels mais définiei par des fonctions mathématiques ti qui décrivent des lignes, des ourbes etc. Dans ce cas on manipule des objets et non des pixels. ar exemple, un cercle est décrit par une fonction du type (cercle, position du entre, rayon). Ces images sont essentiellement utilisées pour réaliser des chémas ou des plans. Les logiciels de dessin industriel fonctionnent suivant ce rincipe; les principaux logiciels de traitement de texte ou de PAO (Publication ssistée par Ordinateur) proposent également de tels outils (exemple : Illustrator, ndesign, Autocad, ). 26

27 Image vectorielle 27

28 Image matricielle (bitmap) lle est formée d'une grille de points ou pixels. Chacun pouvant avoir une couleur ifférente. Une image matricielle est caractérisée notamment par : sa dimension en pixels sa résolution son mode colorimétrique es images vues sur un écran de télévision ou une photographie sont des images atricielles. On obtient également des images matricielles à l'aide d'un appareil hoto numérique, d'une caméra vidéo numérique ou d'un scanner. ne image bitmap contient un nombre fixe de pixels en hauteur et en largeur. Sa imension i en pixels correspond au nombre total t de pixels qui la constituent. t 28

29 Image matricielle (bitmap) Plus la densité des points ou pixels «constituant» une image matricielle est élevée, plus le nombre d'informations est grand et donc plus l image est nette, précise, définie. 29

30 Image vectorielle Vs matricielle Formats : Image vectorielle : Illustrator.ai, Flash.swf, Illustrator.eps, SVG.svg, Autocad.dwg Image matricielle : JPEG.jpg, GIF.gif, PNG.png, TIFF.tif, Bitmap.bmp, Photoshop.psd, Pict Macintosh.pict 30

31 Formats sans compression Les formats les plus simple sont les images sans Compression Les pixels sont codés directement, les uns à la suite des autres Nous utiliserons ici principalement : PGM : images en niveaux de gris 8 bits PPM : images en couleurs Rouge-Vert-Bleu 24 bits BMP (bitmap) : une matrice de bits, codé en couleur jusqu à 24 bits par pixel lu uniquement sur des logiciel Windows Utiles comme formats d'entrée et sortie des traitements que nous ferons sur les images 31

32 Formats avec compression Les images sont compressés pour que le fichier soit plus petit sur le disque Compression p o avec perte : Valeurs des pixels modifiées pour prendre encore moins de place après la compression. Exemple : JPEG JPEG est très bien pour visualiser les images (vision humaine) mais très mauvais pour le traitement d'images, car on perd beaucoup d'informations Images d'entrée peuvent être en JPEG Eviter autant que possible de sauvegarder les résultats en JPEG 32

33 Formats de fichiers image Il existe beaucoup de format de fichiers pour sauvegarder les images TIF, GIF, JPEG, PNG, PPM, PGM, BMP,... Chaque format a ses particularités et nous ne les étudierons pas dans ce cours Entête contenant les informations de l'image Pixels de l'image codés de différentes façons Encore beaucoup d'autres formats... 33

34 Traitements sur les images 34

35 Bibliographie 35