SYS-844 Vision par ordinateur

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1 Département de génie de la production automatisée Programme de maîtrise Enseignant (e): Richard Lepage Responsable : Richard Lepage Session/année : Hiver 2005 Groupe (s) : 01 PLAN DE COURS SYS-844 Vision par ordinateur 1 ENCADREMENT Local : 3738 Courriel : richard.lepage@etsmtl.ca Tél.: Disponibilité : Mercredi (AM et PM) 2 OBJECTIFS SPÉCIFIQUES À la fin du cours, l étudiant devrait : Comprendre les divers phénomènes qui se produisent lors de la formation d une image; Maîtriser l appareil mathématique servant à poser les problèmes de vision de façon analytique; Choisir l approche d analyse la mieux appropriée au type d image à l étude; Avoir une idée globale du vaste domaine que représente la vision par ordinateur et pouvoir progresser par lui-même par la suite. Identifier et mettre en œuvre les processus nécessaires pour identifier et localiser les divers objets présents sur une ou plusieurs images de la scène sous observation. 3 STRATÉGIES PÉDAGOGIQUES Pour atteindre les objectifs, l étudiant assistera à des exposés magistraux à raison de 3h30 par semaine et à des séances de laboratoire (2h par semaine) durant lesquelles il pourra expérimenter les principaux algorithmes utilisés en vision par ordinateur. Les 6 dernières semaines seront consacrées à la programmation et à l évaluation d un algorithme de vision artificielle. 4 CONTENU DU COURS Le cours se veut une introduction au domaine de la vision informatique. Il couvre les fondements de la vision numérique et aborde les principes élémentaires de la formation d images, de l extraction des primitives des images et de la segmentation et description des objets présents sur les images. Une approche de traitement local est favorisée. Une approche numérique de réalisation sera illustrée en laboratoire à l aide d un progiciel évolué d analyse, de compréhension et de traitement d image.

2 Période Activités 1 1. INTRODUCTION Vue d ensemble de la vision artificielle 2 2. FORMATION DES IMAGES 3 Formation des images suite : Radiométrie et photométrie Labo. 1 : Introduction à MATLAB pour le traitement d images 4 Formation des images suite et fin : Photométrie et couleur Labo. 2 : Introduction à Aphelion pour l analyse de scène Début du projet de session 5 3. PRÉ-TRAITEMENT : Rehaussement des images, morphologie Labo. 3 : Formation des images 6 4. EXTRACTION DES PRIMITIVES : Détection basée sur le gradient Labo. 4 : Rehaussement d images 7 Extraction des primitives suite: Filtrage Labo. 5 : Détection des arêtes 8 Extraction des primitives suite et fin : Détection basée sur la dérivée seconde Labo : Projet de session (6 semaines) 9 5. SEGMENTATION EXTRACTION DES ÉLÉMENTS SYMBOLIQUES : Hough 11 Extraction des éléments symboliques suite et fin : Contours actifs RECONNAISSANCE LOCALISATION Quelques séances de laboratoire dirigées sont prévues pour que l étudiant puisse se familiariser avec l utilisation et la programmation du progiciel d analyse et de traitement d images Aphelion. Un projet de session est réalisé en équipe et consiste à réaliser un algorithme de vision artificielle parmi un choix d articles fourni aux équipes ou relié au projet d application des membres de l équipe. Le projet est mené durant la session et conclu par une présentation orale et un rapport.

3 5 ÉVALUATION Activités Descriptions % Laboratoire 30 Projet Projet de session (6 semaines) 40 Final 30 ABSENCE À UN EXAMEN. Dans les cinq (5) jours ouvrables suivant la tenue de son examen, l étudiant devra justifier son absence auprès du Directeur du département/programme pour un examen durant le trimestre et auprès du Doyen à la gestion des ressources pour un examen final. Toute absence non justifiée par un motif majeur (maladie certifiée par un billet de médecin, décès d un parent immédiat ou autre) à un examen, entraînera l attribution de la note zéro (0). PLAGIAT ET FRAUDE. Tout étudiant ou groupe d étudiants qui pose ou participe à un acte de plagiat ou de fraude décrit à l article 10.2 est sujet à des sanctions pouvant aller jusqu à l exclusion de l École. 6 DOCUMENTATION OBLIGATOIRE R. Lepage, SYS-844 Vision par ordinateur: Notes de cours, École de technologie supérieure, page web du cours : E. Trucco and A. Verri, Introductory Techniques for 3-D Computer Vision, Prentice Hall, BIBLIOGRAPHIE SOMMAIRE L. G. Shapiro et G. C. Stockman, Computer Vision, Prentice Hall, Jain, R., Kasturi, R, Schunck, B. G., Machine Vision, McGraw-Hill, Forsyth, D. A. & Ponce, J, Computer Vision: A Modern Approach. Upper Saddle, NJ: Prentice Hall, P. Bolon, J.-M. Chassery, J.-P. Cocquerez, D. Demigny, C. Graffigne, A. Montanvert, S. Philipp, R. Zéboudj, et J. Zérubia, Analyse d'images: filtrage et segmentation, Masson, H. Maître, Le traitement des images, Hermes Science, M. Bennamoun et G. J. Mamic, Object Recognition: Fundamentals and Case Studies, Springer, Horn, H. K. P., Robot Vision, MIT Press, Marr, D., Vision, Freeman, Tisserand, E., Pautex, J.-F. et Schweitzer, P., Analyse et traitement des signaux Méthodes et applications au son et à l image, Dunod, 2004.

4 Trémeau, A., Fernandez-Maloigne, C. et Bonton, P., Image numérique couleur: de l acquisition au traitement, Dunod, Horaud, R., Monga, O., Vision par ordinateur: outils fondamentaux, 2 e édition, Hermes, Haralick, R. M., Shapiro, L. G., Computer and Robot Vision, Volume I and II, Addison Wesley, 1992 et Approbation du plan de cours Ali Gharbi Directeur de la maîtrise en génie de la production automatisée Signature

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6 Courriel «ÉTUDIANTS-PROFESSEURS» Le Service de l informatique et des télécommunications, en collaboration avec les départements et le Service des enseignements généraux, vous présentent leur service de «courriel étudiantsprofesseurs». Cet outil vise à augmenter la quantité de services offerts aux étudiants et à favoriser un échange accru d informations entre les étudiants et les professeurs. Chaque étudiant disposera d une boîte de courriel (15 meg.) et d une adresse normalisée. Chaque professeur pourra ainsi communiquer avec un étudiant ou avec l ensemble des étudiants inscrits à son cours. a ) clientèle cible : tous les étudiants inscrits à chaque session. b ) accessibilité : - à partir d un fureteur quelconque sur le site WEB de l ÉTS sous la rubrique : GUICHET INTERACTIF. - à partir d un fureteur quelconque à l adresse suivante : - à partir d un logiciel client en mode POP3 ou MAPI : serveur entrant : webmail.ens.etsmtl.ca serveur sortant : le serveur SMTP de votre fournisseur Internet. c ) authentification au système de courriel : À chaque session de travail, le système de courriel vous demandera de vous identifier; une fenêtre (Mot de passe réseau) apparaîtra et vous devrez fournir à la rubrique : Nom de l utilisateur : votre code d accès universel; Mot de passe : votre NIP (utilisé dans ChemiNot). Pour connaître votre code d accès universel? Allez dans ChemiNot, sous l onglet intitulé : Info. générales. La forme générale de ce code est la suivante : AA Si vous avez oublié votre NIP, allez au Bureau du registraire. Avec la création de votre boîte de courriel, le système de courriel vous a également créé une adresse électronique dite «normalisée» que vous pouvez diffuser. Elle a la forme suivante : Prénom.nom.99@ens.etsmlt.ca (disponible dans ChemiNot). Notez que cette adresse normalisée ne contient pas de caractères accentués, ni de caractères spéciaux comme par exemple : l apostrophe et l espace (les logiciels de courriel ont horreur de ces caractères). Bonne utilisation. Service de l informatique et des télécommunications