Traitement de l image Détection de droite

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1 51, rue Barthélémy de Laffemas Valence Cedex 9 ZA Les Gouvernaux II Chabeuil Traitement de l image Détection de droite ROGER Mathieu Maître de stage : Professeur tuteur : M. Duccini Année universitaire Rapport de Stage Rapport réalisé avec LATEX

2 Note de confidentialité La diffusion de ce document ainsi que de ses annexes est limitée aux responsables du stage. Sa consultation par d autres personnes est soumise à l autorisation de l entreprise CREATIME.

3 Remerciement Je tiens à remercier : M. ASTIC pour m avoir pris en stage dans son entreprise. M. DUCCINI pour son aide lors de sa visite et surtout pour ses cours de C M. HILLAIRE ET M. BASSET pour leurs aides en programmation et électronique.

4 Table des matières Introduction 6 1 L entreprise Historique Domaines d activités Le personnel et les clients Traitement de l image Choix du matériel et du système Installation du système et utilisation des entrées/sorties Interfaçage de la webcam La bibliothèque graphique La transformée de Hough Les interfaces visuelles Travaux annexes Le site Web de l entreprise Création du design La bibliothèque de génération XHTML Le formulaire d envoie de mails L ajout de produits Moteur de recherche des circuits Le câblage du réseau téléphonique et informatique la topologie du réseau Le câblage des élements Conclusion 32 Bibliographie 33 Glossaire 34

5 Table des figures 1.1 Télécommande 433MHz pour treuil forestier plus récepteur (portée 100m) Boîtier de commande de phare haute puissance pour aéronautique Pyramides en bois massif incluant une électronique de gestion du temps. Utilisé pour la médecine Reiki Terminal Marketing Support (TMS), support permettant d effectuer des sondages Image rendu par la caméra en YUV Image en RVB à partir de celle en YUV Traitement 1 : Suppression de la partie du haut de l image Traitement 2 : Suppression de la composante bleu Traitement 3 : Seuillage de l image Traitement 4 : Seuillage sur les trois composantes Exemple de tableau accumulateur, en x sont présent les ρ, en y les θ, et en z l accumulation Graphe représentant trois point dans le plan polaire, le point commun est la droite où ils se coupent Interface de test des différentes fonctions Interface graphique avec affichage de l état pour le client Nouveau site web de l entreprise Site Web avec les découpes marquées en bleu et rouge Topologie des réseaux de CREATIME Représentation de la baie de brassage Cablâge d une prise, partie 1/3 : Les différents éléments Câblage d une prise, partie 2/3 : L insertion des fils Câblage d une prise, partie 3/3 : Le clippage de l ensemble Baie de brassage de CREATIME

6 Introduction Etant en fin de cycle de DUT Réseaux et Télécommunications à l IUT Pierre- Mendès-France de Valence, j ai été amené à effectuer un stage de fin de deuxième année, pour finaliser ma formation. J ai effectué celui-ci à l entreprise CREATIME à Chabeuil. CREATIME est un bureau d étude en Informatique, Mécanique et Electronique, celle-ci travaille beaucoup dans l informatique embarquée grâce au microcontrôleur PIC. De plus, CREATIME est en pleine expansion car un nouveau bâtiment est en cours de construction. Le sujet de mon stage était la refonte du site Web et le câblage du réseau du nouveau bâtiment. La construction de celui-ci étant plus lente que prévu, j ai donc travaillé sur un autre projet : un système de reconnaissance d images, ce système doit être capable de détecter des jeunes pousses de maïs (50 cm au maximum) parmi les mauvaises herbes, grâce à un ordinateur et une webcam embarqués sur un tracteur, de manière à pouvoir passer la bineuse avec une autocorrection de la trajectoire en cas de déviation. Mon rapport va donc se dérouler en trois parties : tout d abord nous verrons la présentation de l entreprise, ses clients, ses produits,... Ensuite nous nous pencherons sur le système de reconnaissance d images : analyse des besoins matériels, analyse des besoins logiciels, méthodes utilisées pour la reconnaissance,... Et enfin nous terminerons par tous les travaux annexes que j ai effectué : refonte du site Web, création d un moteur de recherche, câblage du réseau du nouveau bâtiment.

7 1. L entreprise 1.1 Historique Fondée en 1994, l entreprise CREATIME (Créations Réalisations Etudes Automatismes Techniques Informatique Mécanique Electronique) fut créée sous le nom d ERIME (Etudes Réalisations Informatique Mécanique Electronique). Celleci dût changer de nom car une entreprise se nommait ERIM, elle opta donc pour le nom que l on connait actuellement. A ce jour l entreprise emploie 9 salariés et est une SARL au capital de e. Le directeur, M. Astic, possède une double compétence : un DUT Informatique ainsi qu un DUT Mécanique & Productique, l électronique ne possédant quasiment plus aucun secret pour lui. Celui-ci créa ERIME dans le sous-sol de sa maison. Lors de sa création, l activité principale de l entreprise était la réalisation de bancs de test in-situ principalement pour l entreprise Crouzet. Au bout de 6 ans les entreprises n investissant plus beaucoup dans ces produits, CREATIME augmenta son domaine d activités en fabriquant ses propres cartes électroniques pour différents usages tels que les télécommandes forestières (télécommandes permettant de contrôler un treuil). Cette même année, en août 2000, celle-ci investit dans des locaux de 100m 2 qu elle occupe encore actuellement. Lors du premier semestre 2007, CREATIME fait construire un deuxième bâtiment de 200m 2 accolé au premier. De manière à réduire les coûts, M. Astic ainsi que les stagiaires et employés ont beaucoup participé à la réalisation d ouvrages notamment pour les travaux d intérieur (peinture, pose de plastique protecteur au sol,...) et pour ma part au câblage des réseaux informatique et téléphonique (traçage des câbles, poses des prises,...). Ces locaux devraient être fonctionnels d ici la fin du mois de Juin 2007.

8 1. L entreprise Domaines d activités L entreprise CREATIME est spécialisée dans les études et réalisations informatique, électronique et mécanique : Dans le domaine de la mécanique, CREATIME produit des dessins industriels ou encore des ensembles de précision tels que des cartes de test où les picots viennent faire contact sur une pastille précise située sur la carte ou encore des solutions pneumatiques, comme une presse à découper le papier. En matière d informatique embarquée ou non, l entreprise développe des logiciels principalement pour microcontrôleur PIC 1 tels que des circuits de commande de vannes pour l agriculture ou encore des balises au sol télécommandées pour l armée. L entreprise est aussi spécialisée dans la conception électronique, elle développe donc toute l électronique nécessaire autour des PICs. Elle réalise aussi l implantation des composants sur des cartes mono ou multicouches, de la conception à la réalisation, c est-à-dire que celle-ci effectue grâce a des logiciels de CAO 2 le routage des cartes ainsi que le soudage des composants sur la carte une fois celle-ci réalisée physiquement. CREATIME propose un large pannel de prestations : étude de faisabilité, création du cahier des charges, développement, prototypage, homologation et production. Ainsi elle propose aux entreprises la réalisation d un produit du cahier des charges, en prenant en compte toutes les contraintes, et ainsi fournir des documents téchniques de la réalisation finale, voire s occuper de la production.

9 1. L entreprise 9 Voici quelques produits de l entreprise : Fig. 1.1 Télécommande 433MHz pour treuil forestier plus récepteur (portée 100m). Fig. 1.2 Boîtier de commande de phare haute puissance pour aéronautique Fig. 1.3 Pyramides en bois massif incluant une électronique de gestion du temps. Utilisé pour la médecine Reiki Fig. 1.4 Terminal Marketing Support (TMS), support permettant d effectuer des sondages 1.3 Le personnel et les clients CREATIME est une entreprise qui emploie 8 personnes : M. Olivier ASTIC : Directeur de l entreprise, il s occupe principalement des études mécaniques, et supervise en même temps les différents projets, il possède de fortes connaissances dans de nombreux domaines. M. Michel BROUX : Il se consacre essentiellement à l aspect commercial des études réalisées par la société. Il apporte une grande expérience sur le plan électronique à l entreprise.

10 1. L entreprise 10 Mme. Marie GIRONDEL et Mme Marise BRUNEL : Elles réalisent tous les montages et câblages, aussi bien en électronique qu en mécanique, et gèrent la programmation des microcontrôleurs. M. Serge BASSET et M. Nicolas HILAIRE : Techniciens en informatique et en électronique, ils interviennent dans le développement de nombreux projets. M. Vincent WATEAU : Analyste programmeur maîtrisant plusieurs langages dont C, C++, turbo pascal...et s occupe également du routage des cartes. Mme. Fabienne ARU : Elle se charge de l administration et du secrétariat de la société. CREATIME possède de nombreux clients, voici une liste non exhaustive : AERO-CONSULTING : Cette société est implantée sur l aéroport de Chabeuil. Elle est spécialisée dans les systèmes de vision nocturne pour les aéronefs (hélicoptères, avions, drones). CROUZET APPLIANCE CONTROLS : Cette société est le 3éme constructeur européen pour la conception et la production de programmateurs hybrides, lesquels combinent les meilleurs éléments des programmateurs électromécanique et des timers électronique. EUROCOPTER : C est l un des 3 plus grands groupes aérospatiaux du monde, formé en 1992 à partir de la fusion des divisions hélicoptère du français Aérospatiale Matra et de l allemand DaimlerChrysler Aérospace AG (DASA). THALES Avionics : Le groupe THALES Avionics est leader européen de l électronique civile et militaire. S appuyant sur la dualité civile/militaire de ses technologies, le groupe sert trois grands marché : l aéronautique, la défense, et les technologies de l information. Autres références : LUXALP, IAR Roumanie, MFA, MTL, SAFI, SIFEL- MET, SPIT, TAKOSAN Eléctronics, USITEC.

11 2. Traitement de l image Lors de mon stage, ma tâche principale fût de créer un système de traitement d images. Celui-ci a pour objectif d être embarqué dans un tracteur agricole et permettra de déplacer la bineuse 3 à droite ou à gauche de manière à ce qu elle ne fauche pas une partie de la récolte sur plusieurs mètres. Le système que j ai dût développer regarde par l intermédiaire d une webcam les raies de plants proche et déplace, si nécessaire, la bineuse via des vérins pour la replacer correctement. 2.1 Choix du matériel et du système Le module destiné à être embarqué sur un tracteur doit : être de taille réduite, consommer le moins possible du point de vue électrique, être capable de résister à l environnement (champs agricoles), Pour répondre à cette première contrainte, l entreprise avait opté pour un format de carte mère nommée PC/104, ces cartes possèdent l avantage d être de taille très réduite (90 x 95 mm), les inconvénients de ces cartes sont leur faible puissance de calculs ainsi que leur prix (260 epour 333Mhz). Avec mon aide, nous avons décidé d opter pour une carte mère mini-itx (170 x 170 cm), certes la carte est nettement plus grande, mais la puissance aussi : 1Ghz, avec 6 ports COM 4 et interface DIO que nous aborderons plus tard. Le prix de ces cartes mères est aussi nettement moins cher : 180 e pour 1Ghz. Leur second avantage est que ces cartes ont été conçues à la base pour l informatique embarquée et notamment dans les voitures pour servir de lecteur vidéo/audio et divertissement. De ce fait, beaucoup d accessoires automobiles sont disponibles pour ces cartes tels que des alimentations acceptant les tensions de la batterie (c est à dire de 6 à 24V), ou encore des boitiers dédiés à cette utilisation.

12 2. Traitement de l image 12 La gamme de cartes mères ITX étant relativement large, nous avons opté pour une carte mère possédant un lecteur de carte Compact Flash 5 relié directement au bus IDE 6, cela permet de nous détacher de la contrainte mécanique des disques dur : ceux-ci n auraient pas supportés longtemps les vibrations et chocs dû aux déplacements du tracteur dans le champ. Enfin pour un traitement le plus fiable possible, une interface d acquisition d image de qualité est nécessaire, il faut aussi qu elle ne soit pas trop complexe à utiliser pour éviter de ralentir le PC, nous avons donc opté pour un Webcam Logitech QuickCam Pro 4000, son avantage est qu elle travaille en 640x480 pixels ce qui est relativement élevé pour une webcam. 2.2 Installation du système et utilisation des entrées/sorties Après avoir fait le choix du matériel, plusieurs contraintes logicielles sont apparues. La principale étant le choix du système d exploitation : le disque dur étant remplacé par une carte Compact Flash celle-ci possède donc un nombre de cycles d écriture limités, c est à dire que l on puisse effacer/réécrire chaque bits de la carte qu un certain nombre de fois, celui-ci devient ensuite inutilisable. Le nombre de cycles d écriture est donné par le constructeur, et est en général compris entre et Cela parait beaucoup mais c est en fait très peu, si l on compte que chaque système d exploitation stocke constamment des données sur le disque dur en quasi-permanence. Il m a donc fallu trouver un système d exploitation n accédant que très peu à cet espace. J ai donc décidé d opter pour une distribution SLAX (linux), en version Live-CD 7 que j ai installé sur la carte mémoire, cela permet donc de charger tous les modules en mémoire vive et de ne travailler que dans celle-ci à l instar des distributions Live-CD classiques. La première tâche que j ai dû accomplir sur cette machine, fût de réussir à faire sortir des données sur les ports DIO (Digital Input Output), en effet, nous

13 2. Traitement de l image 13 avons remarqué la présence d un connecteur sur la carte mère, qui possède 3 pins de sortie, 3 pins d entrée, 2 pins de masse. Ces ports nous permettrons de commander directement les vérins, sans passer par le port série couplé à un PIC, qui décode les trames émises dessus afin de savoir comment bouger les vérins, avec de simples transistors, entre les sorties DIO du PC et les vérins, pour amplifier le signal et éviter de provoquer un court-circuit sur la carte mère. Comme aucun driver n est disponible pour ces ports DIO, il m a donc fallut apprendre à écrire directement dans l adresse mémoire associée à ces ports, un programme exemple est disponible en annexe. 2.3 Interfaçage de la webcam Après l achat de tout le matériel nécessaire, il a fallu tout interfacer. La plus grosse difficulté que j ai eu fût de réussir à faire fonctionner la Webcam, il m a tout d abord fallu réussir à trouver un driver compatible avec celle-ci, car Logitech, bien qu étant une très bonne marque, ne fait principalement que des drivers propriétaire, c est-à-dire qu il faut obligatoirement le logiciel de Logitech pour que le matériel marche, malheureusement la marque à fait le choix de ne pas les développer pour les distributions de linux. Comme chacune de leur Webcam nécessite un driver différent, il m a fallu trouver en beaucoup de différents, qui étaient plus ou moins compatible avec la puce présente à l intérieur (de marque Phillips). Après l essai de plusieurs drivers j ai réussi à en trouver un qui était totalement compatible avec la caméra et qui ne prenait pas trop de temps pour acquérir une image : une bonne partie n acquérait que l image dans une résolution de 320 par 240 alors que celle-ci supporte le 640 par 480 ou prenait plus d une demi seconde pour prendre une image. Il m a ensuite fallu me plonger dans la documentation du driver pour savoir toutes les fonctions à utiliser pour configurer et prendre une photo. Sachant qu il fallait à tout prix que l image soit en 640 par 480 pour avoir la meilleure précision possible, ainsi que garder la balance des blancs automatique pour que la caméra gère la luminosité automatiquement en cas de changement brusque de lumière.

14 2. Traitement de l image 14 De plus, nous nous sommes rendu compte que la caméra ne nous rendait pas une image en RGB mais en YUV 4 :2 :0p. Le RGB est la méthode la plus commune et la plus simple de gestion des images : pour chaque pixel les trois composantes lumineuses (rouge, vert, bleu) sont séparée chacune sur un octet. Le problème est que la caméra nous rend l image en YUV 4 :2 :0p car il est assez difficile de faire des capteurs rouge, vert et bleu, de ce fait les fabriquant font un capteur de luminance (somme des trois composantes, nommée Y), U et V sont les chrominances obtenue en soustrayant la luminance du signal bleu pour le U et la luminance du signal rouge pour le V. Le 4 :2 :0 signifie que pour quatre informations de luminance, nous avons deux informations de chrominance U, suivit de quatre informations de luminance, suivit encore de deux informations de chrominance V. Le P quand à lui signifie planar, c est-à-dire que les zones Y, U et V sont séparée, celle-ci ne sont pas mises comme elle devrait l être dans le cas d une image classique. Pour vous illustrer ce qu est le planar, voici ci-dessous l image que me rend la webcam lors de l acquisition d une image ainsi que celle en RGB. Fig. 2.1 Image rendu par la caméra en YUV Fig. 2.2 celle en YUV Image en RVB à partir de Comme vous pouvez le voir les trois premières zones du haut représentent l image en luminance, suivit des six zones suivantes en dessous étant la chrominance U, suivit d encore six zone de chrominance V. Il nous a donc fallu développer une fonction permettant de passer du YUV 4 :2 :0p au RGB, après de nombreux

15 2. Traitement de l image 15 essais sans résultats corrects, nous avons décidé de chercher une fonction permettant d exécuter cette tâche. Cependant, nous en avons trouvé une seulement après plusieurs jour de recherche. Nous avons tenté de la comprendre mais celle-ci étaient tellement complexe que nous avons vite abandonné, ce qui nous intéressait réellement, c est que celle-ci marche. 2.4 La bibliothèque graphique Après avoir réussi à configurer tout le matériel correctement, et avoir eu une image en couleur de la part de la caméra, nous avons commencé à nous intéresser plus profondément à comment est-ce que le pourrait réussir à ne laisser sur l image que ce qui correspond plus ou moins à des herbes. Nous avons développé une multitude de fonctions de traitement de l image, je ne parlerais que de celles qui nous sont réellement utile pour notre application. Nous avons tout d abord mis au point une fonction qui nous permet de supprimer l horizon, on supprime le tiers de l image dans la partie haute. L horizon contenant souvent des arbres ou de la forte lumière, il contient donc beaucoup de lumière verte qui risquerait de nuire au traitement car le programme pourrait croire que ce sont des plants. Fig. 2.3 Traitement 1 : Suppression de la partie du haut de l image

16 2. Traitement de l image 16 J ai ensuite développé une fonction permettant de supprimer une composante de l image, cela permet de ne garder que les couleurs qui nous intéresse, par exemple nous avons remarqué qu il n y avait quasiment pas de bleu dans la couleur des plants, nous supprimons donc totalement la composante bleu de l image, pour cela nous parcourrons l image et mettons tous les octets concernant la composante bleu à zéro. Fig. 2.4 Traitement 2 : Suppression de la composante bleu Ensuite j ai développé une fonction de seuillage. Cette fonction permet de mettre à zéro la composante si celle-ci est inferieur à la valeur de seuillage ou à 255 (maximum), si celle-ci est supérieure à la valeur. Si on prend l exemple sur la composante verte, cela va mettre le vert au maximum si sa valeur est assez forte, ou à zéro si elle est faible. On effectue cette fonction sur les deux composantes restantes, on passe donc à une image à quatre couleurs (deux couleurs pour le rouge, et deux pour le vert).

17 2. Traitement de l image 17 Fig. 2.5 Traitement 3 : Seuillage de l image Pour finir j effectue un seuillage sur les trois composantes, dans notre cas l on veut que si le pixel contient du vert sans contenir ni de rouge, ni de bleu, on le met en blanc (les trois composante à 255 en décimal), sinon on met le pixel noir (les trois composante à zéro). Notre image étant déjà seuillée et la composante bleue supprimée, on a trois types de couleur possible à l écran : noir, rouge, vert, jaune (rouge plus vert). Cette fonction fera que seuls les pixels ne contenant que du vert seront marqué en blanc le reste en noir, on obtient grâce à cela beaucoup de points blanc sur l image que nous supposons être des plantes. Fig. 2.6 Traitement 4 : Seuillage sur les trois composantes

18 2. Traitement de l image 18 Vous pouvez ainsi remarquer sur cette dernière image qu il nous reste à la sortie une image monochrome, on se rend compte très facilement que les points blanc correspondent aux herbes et plants présent sur l image. Le gros problème est maintenant la détection des droites pour pouvoir calculé leurs ordonnées à l origine et ainsi pouvoir savoir si nous sommes bien placés ou non et corriger le tracteur en fonction de cela. J ai aussi développé de nombreuses autres fonctions pour les tests et pour trouver quelle séquence correspond le mieux ainsi j ai créé des filtres (moyenneur, médian), des mécanismes d érosion ou de dilatation des couleurs, une méthode de squelettisation de l image qui permet d obtenir grossièrement la forme d un objet, et bien d autre fonction plus ou moins usuelles comme une fonction pour lire la composante de l image, pour remplacer sa valeur, pour mettre l image en négatifs, La transformée de Hough Le plus gros problème rencontré lors du développement du programme a été la façon dont nous pourrions trouver des droites à partir des points que nous obtenons. Nous avons cherché de nombreuses techniques de détection de zone et de droite. Après de multiple recherche nous avons découvert la transformée de Hough. (se prononce OUF ). Cette technique permet de reconnaître des formes, mais est surtout utilisé pour la détection de lignes. Cette transformée part du principe que pour un point donné, il existe une infinité de droite passant par celui-ci, la seul chose qui change entre chaque droite est son angle. Le but de la transformée est de trouver les lignes potentiels se rapprochant le plus de ce que l on attend. Pour déterminer si plusieurs points sont approximativement sur une même droite, il faut faire une représentation de la droite et des points dans un repère permettant cette comparaison : le repaire complexe.

19 2. Traitement de l image 19 Dans le repère complexe, chaque ligne est un vecteur de coordonnées paramétriques, ρ étant la norme du vecteur et θ son angle. Si l on trace toutes les lignes possible caractérisant ce point, en calculant donc le ρ et le θ de chacune des possibilités, on obtient une sinusoïde unique appelée espace de Hough. Comme les possibilités sont infinies, on stocke ces valeurs dans un tableau que l on appelle accumulateur : ce tableau à deux entrées (ρ et θ), est un ensemble d intervalles de ρ et de θ. Une fois le parcours de tous les points effectué, on prend la case contenant la plus grande valeur, et ainsi on obtient la droite qui passe approximativement par le plus de points de l image. Fig. 2.7 Exemple de tableau accumulateur, en x sont présent les ρ, en y les θ, et en z l accumulation Fig. 2.8 Graphe représentant trois point dans le plan polaire, le point commun est la droite où ils se coupent On remarque dans le graphe ci-dessus que les trois courbes se coupent au même point. Si l on récupère les coordonnées polaire du point on pourra les transformer en coordonnées classiques, et nous obtiendrons les valeurs de a et b de la courbe notée y=ax+b. A ce stade du développement nous avons rencontré divers problèmes venant du fait que le programme nous traçait souvent des droites d angle inférieur à 45, car trop de mauvaises herbes étaient présentes, nous avons donc décider d effectuer un traitement, juste avant de chercher la valeur maximum présente dans l accumulateur, qui consiste à supprimer toutes les valeurs des angles (θ) inférieur à 45. Nous nous sommes ensuite rendu compte que notre programme n était pas assez précis : il quantifiait les ρ et le θ en 20 intervalles différents, nous avons monté cette valeur à 50, ce qui à considérablement augmenté la précision.

20 2. Traitement de l image 20 Ensuite pour des raisons d esthétique et de représentation, nous avons décidé de tracer les droites à l écran en vert si celles-ci sont bien placées, en orange si on a eu du mal à les trouver : valeurs dans l accumulateur trop proche des autres ; en rouge si celle-ci n est pas correctement placée. Ensuite, on affiche un carré en vert dans l angle en haut à droite de l image si tout est correct : c est-à-dire que l on n a pas besoin de déplacer la bineuse, en orange si l on doit déplacer la bineuse, ou en rouge si l on a trouvé aucune droite. 2.6 Les interfaces visuelles J ai développé deux interfaces visuelles, celles-ci ont été créées grâce à la bibliothèque graphique GTK, qui est une bibliothèque très utilisé sur les plateformes linux. La première interface est l interface de développement, dans laquelle j implantais au fur et à mesure les fonctions que j écrivais, nous nous sommes servis de celle-ci pour tester les différentes fonctions et ainsi voir ce qui pouvait nous faire ressortir le plus possible les plants par rapport au reste. Fig. 2.9 Interface de test des différentes fonctions Comme vous pouvez le voir, celle-ci est divisé en plusieurs parties, en haut à gauche et à droite sont les images sur lesquelles nous travaillons, celle de gauche

21 2. Traitement de l image 21 est l image d origine, avec ou sans les trais, alors que l autre et celle sur laquelle nous effectuons les fonctions. Sous la première image nous avons l historique des actions effectuées, alors que sous l autre nous avons la liste des fonctions possibles. Entre les deux nous avons plusieurs boutons permettant d importer une image a partir d un fichier, ou de la webcam, ainsi qu un bouton permettant d annuler la dernière action, un autre pour sélectionner la ou les composantes de couleurs à traiter et enfin un dernier pour faire passer l image de gauche dans la zone de droite. Cette interface très complète nous a permis d effectuer tous les tests et ainsi de décomposer chaque traitement pour le corriger, l optimiser et/ou l améliorer. Celle-ci ma aussi permis de voir ce que faisait chaque fonction, car n ayant jamais fait de traitement de l image auparavant je n avais pas la moindre idée de ce qu était un seuillage ou un filtre moyenneur. La deuxième interface quand à elle est beaucoup plus simple, celle-ci n affiche que l image traitée, en fait celle-ci gère tout le programme, car pour éviter des problèmes au niveau du temps accordé à chaque processus, j ai ajouté à la boucle événementielle de GTK, ma fonction de traitement de l image qui modifie l image puis applique la transformée de Hough et marque les droites et carrés de couleur dessus. La boucle événementielle est une boucle sans fin dans laquelle tourne le programme en attente de toute action tels que le clic sur un bouton ou encore la pression sur une touche, comme aucun matériel de saisie ne sera installé sur la machine (ni clavier, ni souris), GTK ne fera rien dans sa boucle événementielle à part attendre, en mettant ma fonction dans cette boucle, cela a pour effet de dire à GTK que dès qu il a du temps libre il effectue mes traitements, celui-ci les effectues donc constamment à par quand il a besoin d un peu de temps pour mettre à jour son affichage.

22 2. Traitement de l image 22 Fig Interface graphique avec affichage de l état pour le client Parmi toutes mes tâches, ce projet a donc été le principal, j ai passé environ 8 à 9 semaines dessus, entre la recherche du matériel, la mise en œuvre et la documentation nécessaire. Celui-ci m a appris beaucoup de choses tant au niveau de la programmation et la manipulation de grosses données (l image en mémoire pèse environ 900 kilo-octets), mais aussi au niveau du traitement de l image : les différents filtres et techniques utilisés pour aboutir à l image recherchée et pouvoir effectuer la transformée de Hough.

23 3. Travaux annexes En parallèle au travail sur le traitement de l image, j ai effectué plusieurs autres tâches. J ai tout d abord travaillé sur la refonte du site web de l entreprise, en créant un système de fonctions permettant de générer de l xhtml 8 simplement.j ai ensuite travaillé sur un moteur de recherche qui permet de trouver des circuits en fonction de mots clefs.enfin, j ai effectué le câblage des réseaux informatique et téléphonique de l entreprise. 3.1 Le site Web de l entreprise Ma première tache lors de mon arrivée à CREATIME fût de refaire leur site Web, la mise en page de celui-ci avait déjà été effectuée sous forme d image, mais le contenu du site n avait toujours pas été décidé. Il m a donc fallu adapter le design sous forme de page Web. J ai du ainsi mettre au point un procédé simple qui puisse permettre à l entreprise de modifier aisément le contenu de leur site Création du design Lors de mon arrivée, la mise en forme avait déjà été réalisée, par M. Serge BASSET. J ai donc du découper celui-ci suivant des zones précise de manière à ce que le chargement de la page soit optimisé. Pour expliquer plus en détail, Les grandes zones de couleurs sur la page seront interprétées en xhtml par le navigateur, plutôt que d avoir recours à une image. De cette manière, on peut gagner un temps de chargement de la page considérable! Le site a été réalisé avec le couple xhtml/css 9. J ai donc utilisé le xhtml pour la définition des éléments et le CSS pour la mise en forme (couleurs, placements,...). Je vous propose maintenant le site tel qu il apparaît à l écran, en prenant soin de mettre en avant les différentes découpes qui on été effectuées.

24 3. Travaux annexes 24 Fig. 3.1 Nouveau site web de l entreprise Fig. 3.2 Site Web avec les découpes marquées en bleu et rouge

25 3. Travaux annexes La bibliothèque de génération XHTML Le plus gros du travail concernant ce site Web a été de réaliser un système permettant de modifier le site rapidement et en deux langues. J ai donc opté pour un fichier de langue chargé à l arrivée sur une page en français, choix par défaut, ou en anglais si l utilisateur a déjà choisi sa langue. J ai donc créé deux fichier, un pour chaque langue disponible, contiennent tous les différents textes du site. Si jamais il y a une modification à faire sur le site, il y a de très fortes chances qu il s agisse de la modification/remplacement d une phrase présente dans ce fichier. J ai donc créé une bibliothèque de fonction PHP 10 qui contient tout une liste de fonction permettant de formater du texte : le mettre en couleur, le souligner, le transformer en lien hypertexte,...ensuite, chaque page web est un script PHP qui inclut le fichier de langue, et appelle, à partir de ceux-ci, les fonctions de mises en page. Ces fonctions existent, le plus souvent, en deux exemplaires, c est-à-dire une version qui écrit directement le code xhtml, l autre qui le retourne, cela permet notamment de chaîner les fonctions. Par exemple, si on veut un texte en gras et rouge on utilisera la commande red(gras r( le texte en question )). Cette technique a deux avantages : si l on veut modifier juste le texte, on ne touche que le fichier de langue, alors que si l on veut modifier la présentation l on touche le fichier de la page correspondante. Pour mieux comprendre le fonctionnement de ce système, j ai créé une documentation de cette librairie (celle-ci se trouve disponible en annexe) Le formulaire d envoie de mails La partie la plus complexe du site a été le formulaire d envoi de mail car c était la partie possédant le plus de contraintes. Ce formulaire permet aux utilisateurs de contacter l entreprise.la contrainte principale est dans le cas d un oubli de saisie ; le formulaire devait être réaffiché, avec les données déjà saisies, ainsi que les champs oubliés, en rouge, afin de signaler à l utilisateur ses oublis. Dans le cas où l on retourne sur la page du formulaire de langue ou que l on veuille changer de

26 3. Travaux annexes 26 langue, les données déjà inscrites restent présentes dans le formulaire. J ai ainsi utilisé les sessions PHP qui stockent les données sur le serveur et les reconnaît grâce à un cookie placé sur la machine cliente. J ai ensuite dût modifier légèrement ce script pour qu il puisse fonctionner sur le site gongtimers.com qui est le site de l un des produits créé par CREA- TIME. Cependant, ce site n utilisait pas les fichiers de langues, mais stockait les informations du produit, disponible dans cinq langues, à l intérieur d une base de données. Il a donc fallu que je reprenne tous les textes présents dans mon script, pour m adapter aux contraintes déjà existantes en ajoutant les textes de mes fichiers dans cette base de données L ajout de produits La deuxième demande au sujet du site était que l on puisse administrer les produits vendu par l entreprise assez facilement : les rajouter, en supprimer certains, modifier leur ordre...sachant qu il n y aurait pas beaucoup de produits différents présents sur le site, j ai opté pour un système basé sur des fichiers, c est à dire qu il y a un fichier produits.txt qui contient la liste des produits, chaque ligne correspond à un produits et cinq champs sont présent séparé par des points-virgules. Ces champs sont : le nom en français, le nom en anglais, l image du produit, le lien vers la page du produit en français et le lien vers la page du produit en anglais. Pour ajouter un nouveau produit, il faut donc juste rajouter une ligne dans ce fichier, et les fichiers correspondants. Pour modifier l ordre des produits il suffit de changer l ordre dans le fichier. Il est à noter que l on peut utiliser dans les pages correspondantes au produits la bibliothèque de fonctions que j ai créé car cette page ne contient que les informations sur le produits, le menu du site ainsi que la mise en page sont dans un autre fichier ; mon script inclue donc les deux fichiers pour que tout s assemble correctement.

27 3. Travaux annexes Moteur de recherche des circuits Ce moteur de recherche a pour but de permettre la recherche d un circuit électronique présent dans une liste de livres, lors de la saisie de mots clefs dans le champ de recherche. Le moteur nous répond une liste de circuits correspondant plus ou moins à ce que l on cherche, en nous donnant le livre et la page dans laquelle trouver le circuits. Avant de commencer à coder le moteur de recherche il a dont fallu saisir la totalité des sommaires dans une base de données (environ 3000 entrées). Certains schémas comportant des mots peu communs, il y a de fortes chances que l on fasse une faute de frappe lors de la saisie ou de la recherche, mon moteur de recherche génère donc une liste de mots à rechercher, créée à partir du ou des mots tapés, qui contient chaque mot, mais avec la possibilité qu un caractère ait été oublié ou rajouté, de cette manière si l on tape alimenatation ou alimntation on trouvera tout les montages correspondants aux alimentations. Dans certains cas beaucoup de montages ne sont en fait pas intéressants, et donc très peu utiles dans les résultats d une recherches. J ai donc rajouté un bouton qui permet de donner ou d enlever des points au montage correspondant, les montages étant affichés par score décroissant. Ainsi, les montages possédant le plus de points sont donc les premiers visibles à l écran, puisque ce sont, théoriquement, ceux qui ont le plus de chance de nous intéresser. 3.3 Le câblage du réseau téléphonique et informatique Lorsque la construction du nouveau bâtiment a été suffisamment avancée, nous avons effectué le câblage de la baie de brassage, les câbles ont été passés dans les goulottes au début du stage. Nous avons donc retouché les plans du câblage du réseaux pour une meilleure optimisation et défini les besoins matériel : les connecteurs (catégorie 5E 11 ou 6 12 ) ainsi que le nombre de tableaux à connecteurs

28 3. Travaux annexes 28 nécessaires. Nous avons ensuite commencé la réalisation de la baie de brassage. La principale originalité du réseau est que chaque prise murale, n a pas d objectifs propre, c est-à-dire que bien que le câble soit de la catégorie 6, la prise peut être utilisée en tant que prise réseau, ou bien en tant que prise téléphonique (numérique ou analogique) grâce à des cordons fait à la main comprenant d un coté une prise RJ45 13 et de l autre une prise RJ Le type de la prise sera donc décidé dans la baie de brassage et pourra être changé à tout moment la topologie du réseau Chaque prise murale comporte en fait deux prises : les câbles ont été passés par paire, de manière à avoir par défaut une prise pour le réseau Ethernet et une autre pour le réseau téléphonique, bien que l on puisse à tout moment changer le type de la prise dans la baie de brassage. Pour des soucis de propreté les réseaux du rez-de-chaussée et de l étage ont été séparés. En ce qui concerne le réseau informatique tous les équipements du rez-dechaussée (imprimantes, ordinateurs,...) sont reliés à un switch, il en est de même pour les équipements de l étage qui sont reliés à un autre switch. Ces deux switch étant reliés à un routeur qui est connecté à Internet. Cela permet de séparer physiquement les deux réseaux mais de pouvoir quand même effectuer des communications entre eux. La partie téléphonie numérique est elle aussi séparer en deux à sont arrivé dans la baie de brassage, mais elle est ensuite centralisé vers des ports qui sont connecté directement au PABX. En ce qui concerne la partie téléphonie analogique, un étage entier de la baie de brassage est consacré à l arrivée de la ligne analogique où toutes les prises sont reliées ensemble. Ces prises sont notamment utilisées pour le fax ou encore pour le routeur car ces équipements ne transportant pas de la voix ne sont pas connectable sur un PABX classique.

29 3. Travaux annexes 29 Voici une simplification de la topologie des réseaux : Fig. 3.3 Topologie des réseaux de CREATIME Le câblage des élements Le câblage des éléments, bien que simple à réaliser, fût relativement long à effectuer, dût au très grand nombre de prises murale et d embases présente dans la baie de brassage. Il a donc fallu câbler en premier la totalité des prises murales, une fois cette tache terminée, nous avons commencé la baie de brassage, il a fallu réfléchir à la manière de placer les différents éléments pour que l on puisse changer le type d une prise (Ethernet, téléphonie numérique ou analogique) sans que des câbles traversent la baie de brassage de part en part. Pour cela nous avons séparé la baie de brassage en deux zones : l étage et le rez-de-chaussée. Nous avons aussi séparé chaque double-prise en deux lors de l arrivé sur la baie (voir diagramme ci-dessous). Cela permet d avoir le moins de câble possible qui passent par-dessus un étage de la baie, théoriquement tant que la prise sert pour du réseau ou de la téléphonie numérique celle-ci est relié directement à l étage du dessus ou du dessous dans la baie de brassage.

30 3. Travaux annexes 30 Fig. 3.4 Repre sentation de la baie de brassage Le type de connecteur pour les prises murales, et la baie de brassage sont identiques, seul les supports changent. Le ca blage de ceux-ci est tre s simple, il suffit de faire passer les huit fils du ca ble dans un petit boı tier en respectant les couleurs (voir photo), puis de prendre le connecteur et de clipper l ensemble. Fig. 3.5 Cabla ge d une Fig. 3.6 Ca blage d une Fig. 3.7 Ca blage d une prise, partie 1/3 : Les dif- prise, partie 2/3 : L inser- prise, partie 3/3 : Le clip- fe rents e le ments tion des fils page de l ensemble

31 3. Travaux annexes La baie de brassage une fois termine e : Fig. 3.8 Baie de brassage de CREATIME 31

32 Conclusion Les différents projets que j ai effectués ont tous été mené à termes : le site Web bien qu il ne soit pas encore en ligne est terminé, la baie de brassage est complète, seul le projet sur le traitement d image n a pas tout a fait été terminé car nous n avons pas eu le temps de le tester sur le terrain. Les seuls tests que celui-ci à fait est avec des photos. Je pense que les différents projets que j ai réalisé correspondent parfaitement à la formation Réseaux et Télécoms car j ai fait du câblage réseau et téléphonique, de la programmation Web, ainsi que de la programmation classique. J ai aussi appris beaucoup de notions supplémentaires sur l électronique analogique et numérique. L ambiance de l entreprise est très chaleureuse, je me suis intégré très rapidement au sein de celle-ci. Leurs conseils m ont été très profitable, surtout du point de vue de l électronique, domaine dans lequel je ne savais faire que des filtres, alors que maintenant je sais utiliser des régulateurs de tensions, transistors,...

33 Bibliographie Wikipédia (http ://fr.wikipedia.org) : Encyclopédie en ligne. Utilisée pour différents renseignement qui ne sont pas trop technique. PHP.net (http :// : Documentation de PHP, utilisé pour chercher des fonctions ou des renseignements sur des fonctions. Transformée de Hough (http ://matmatic.free.fr/index.php?url=sources/tim/projet/tim- Projet presentation.ppt) Fichier PowerPoint sur la transformée de Hough. Transformée de Hough (http ://ltswww.epfl.ch/ coursrf/article-graf-espic.pdf) Document présentant la transformée de Hough ainsi que son utilisation. GTK (http :// : Site français de GTK, un très bon cours ainsi qu un forum très réactif sont présent. Devellopez ( : Communauté tres performante sur la programmation : cours et forums tres complet.

34 GLOSSAIRE 34 Glossaire 1 Microcontrôleur PIC : puce électronique programmable, celle-ci contient un processeur, de la mémoire,...et est utilisable pour effectuer des montages électroniques ntelligents. 2 CAO : Conception Assistée par Ordinateur. 3 Bineuse : charrue composée de dents passant entre les raies des plants et permettant de retourner la terre de manière à détruire les mauvaises herbes. 4 Ports COM : ports de communication présent sur la grande majorité des PC, ceux-ci sont aussi appelé ports Série. 5 Compact Flash : format de carte très souvent utilisé en tant que disque dur grâce à leur fiabilité et leur rapidité. 6 Bus IDE : interface commune des PC de communications avec les disques dur, lecteurs CD,... 7 Live-CD : Système d exploitation, le plus souvent linux, n ayant pas besoin de disque dur, toutes les composantes sont chargées en mémoire au démarrage à partir du support. 8 xhtml : Langage de balise permettant de structurer un site Internet et de rédiger son contenu, l acronyme signifie XML HyperText Markup Language. 9 CSS : Cascading Style Sheet : méthode permettant de placer et de mettre en forme les différents éléments d un site Internet. 10 PHP est un acronyme récursif pour dire PHP : Hypertext Preprocessor, c est un langage de programmation exécuté coté serveur. 11 Câble catégorie 5E : câble composé de 4 paires non blindée, que l on utilise pour le réseaux. 12 Câble catégorie 6 : Identique au câble catégorie 5 à la seul différence qu un blindage est présent garantissant une meilleure qualité de la liaison. 13 RJ45 : type de connecteur utilisé pour le réseau. 14 RJ12 : type de connecteur utilisé pour la téléphonie.

35 L œil et le cerveau humain forment un couple d une capacité énorme en termes de reconnaissance de l environnement : une chose toute simple à voir pour nous telle qu une droite reliant trois points, nécessite un traitement mathématique complexe pour un ordinateur. Dans ce rapport vous trouverez des informations concernant la transformée de Hough : méthode mathématique permettant la détection de droites. Vous trouverez aussi des informations concernant la réalisation d un site web de son design à sa conception PHP.Ainsi que la mise en place d un réseau et plus précisément de la baie de brassage. Mots-clefs : image, traitement, transformée de Hough, réseaux, site Web, filtre, webcam The eye and the human brain make a couple with an enormous capacity in terms of recognition of the environment: a thing very simple to see for us such as a line connecting three points requires a complexe mathematical treatment for a computer. In this report you will find informations concerning the Hough transform: mathematical method allowing detection of lines. You will find also informations concerning the realization of a Website of it design to it design PHP. As well as the installation of a network, more precisely the bay of mixing. Keywords: pictures, treatment, transform of Hough, network, Website, filter, webcam