Vision par Ordinateur



Documents pareils
A chaque couleur dans l'air correspond une longueur d'onde.

Application à l astrophysique ACTIVITE

Chapitre 7 Les solutions colorées

Mise en pratique : Etude de spectres

Ecran : Processeur : OS : Caméra : Communication : Mémoire : Connectique : Audio : Batterie : Autonomie : Dimensions : Poids : DAS :

Comprendre l Univers grâce aux messages de la lumière

Une nouvelle technique d'analyse : La spectrophotométrie

IMAGINEZ UNE NOUVELLE FACON DE PEINDRE!

Nom : Prénom :. Date :..Classe : 2 TECHNIQUES DE MODIFICATION DE LA COULEUR DES CHEVEUX

Correction ex feuille Etoiles-Spectres.

SUIVI CINETIQUE PAR SPECTROPHOTOMETRIE (CORRECTION)

Ni tout noir, ni tout blanc Consignes Thème I - Observer

Activité 1 : Rayonnements et absorption par l'atmosphère - Correction

TP SIN Traitement d image

1S9 Balances des blancs

Niveau 2 nde THEME : L UNIVERS. Programme : BO spécial n 4 du 29/04/10 L UNIVERS

Traitement numérique de l'image. Raphaël Isdant

RDP : Voir ou conduire

Couleur. Sommaire. Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre.

TP 2: LES SPECTRES, MESSAGES DE LA LUMIERE

DIFFRACTion des ondes

Projet Matlab/Octave : segmentation d'un ballon de couleur dans une image couleur et insertion d'un logo

Fluorescent ou phosphorescent?

JPEG, PNG, PDF, CMJN, HTML, Préparez-vous à communiquer!

Sensibilisation à la Sécurité LASER. Aspet, le 26/06/2013

Chapitre 22 : (Cours) Numérisation, transmission, et stockage de l information

Spectrophotométrie - Dilution 1 Dilution et facteur de dilution. 1.1 Mode opératoire :

Chapitre 02. La lumière des étoiles. Exercices :

Séquence 9. Étudiez le chapitre 11 de physique des «Notions fondamentales» : Physique : Dispersion de la lumière

Mesures de PAR. Densité de flux de photons utiles pour la photosynthèse

ScIn11 informatique Session d'appel, durée 1 heure, tous documents autorisés N'oubliez pas de reporter votre numéro d'anonymat :

La spectrophotométrie

FORMATION ASSURANCE QUALITE ET CONTROLES DES MEDICAMENTS QUALIFICATION DES EQUIPEMENTS EXEMPLE : SPECTROPHOTOMETRE UV/VISIBLE

D ETECTEURS L UXMETRE SUR TIGE C OMPTEUR DE FRANGES A FIBRE OPTIQUE. Détecteurs

Mémoire de première année LE DALTONISME

Séquence 1. Physique Couleur, vision et image Chimie La réaction chimique. Sommaire

Sujet. calculatrice: autorisée durée: 4 heures

Les images numériques. 1. Le dessin vectoriel

Les couleurs. Un peintre distrait a oublié les noms des couleurs de sa palette : tu peux l aider à reconstituer l ordre correct (de gauche à droite)?

Chap17 - CORRECTİON DES EXERCİCES

BC LABEL Location de bornes photos numériques

D Utilisation des Spectromètres à CCD

ollection Films professionnels pour vitrages auto. Collection.

PHOTO PLAISIRS. La Lumière Température de couleur & Balance des blancs. Mars 2011 Textes et Photos de Bruno TARDY 1

COPY. Picture Style Editor Ver. 1.4 MODE D EMPLOI. Logiciel de création de fichiers de style d image. Contenu de ce mode d emploi

TEMPÉRATURE DE SURFACE D'UNE ÉTOILE

LES CAPTEURS CCD/CMOS

Nouveau programme de première S (2011) : l essentiel du cours.

Les biens culturels :

fiche m mo technique

SYSTEME D AMBIANCE LUMINEUSE: INTERÊT DANS LE SCANNER DE LA MERE ET DE L ENFANT. JFR 2008 Hôpital Robert Debré - Imagerie Pédiatrique

Chapitre 13 Numérisation de l information

La recherche d'indices par fluorescence

eduscol Ressources pour le lycée général et technologique Physique - Chimie Ressources pour la classe de première générale et technologique Série S

Q6 : Comment calcule t-on l intensité sonore à partir du niveau d intensité?

Tuto pour connecter une source RVB RGB à un moniteur Commodore / Amiga

(aq) sont colorées et donnent à la solution cette teinte violette, assimilable au magenta.»

Les moyens d observations en astronomie & astrophysique

L'astrophotographie au Cercle

101 Adoptée : 12 mai 1981


Spécifications techniques

Réussir et traiter ses photos sous UV avec Photoshop

PRINCIPE MICROSCOPIE CONFOCALE

TITRE PARTIE TITRE SECTION. Faire des anaglyphes avec CatiaV5

Analyse d images. Edmond.Boyer@imag.fr. Edmond Boyer UFRIMA 1

Monstre marin. Valentin. Sa tête est ronde et rose. Il a de grands yeux orange. Il a une bouche jaune, énorme, son nez est vert et rond,

TD : Codage des images

Optimiser les s marketing Les points essentiels

Meine Flüssigkeit ist gefärbt*, comme disaient August Beer ( ) et Johann Heinrich Lambert ( )

pka D UN INDICATEUR COLORE

Chapitre 18 : Transmettre et stocker de l information

Rayonnements dans l univers

DETERMINATION DE LA CONCENTRATION D UNE SOLUTION COLOREE

LES GRADES PROGRAMME D EXAMEN DE LA CEINTURE JAUNE A LA CEINTURE MARRON

La lumière. Sommaire de la séquence 10. t Séance 4. Des lumières blanches. Des lumières colorées. Les vitesses de la lumière

«Lumière sur les pigments»

AiryLab. 12 impasse de la Cour, Vinon sur Verdon. Rapport de mesure

Choisir entre le détourage plume et le détourage par les couches.

FICHE 1 Fiche à destination des enseignants

PHYSIQUE-CHIMIE. Partie I - Spectrophotomètre à réseau

DOSSIER D'ACTIVITES SUR TUXPAINT Dessiner avec Tuxpaint. Objectifs :

Un spectromètre à fibre plus précis, plus résistant, plus pratique Concept et logiciel innovants

Pop-Art façon Roy Liechtenstein

Normes graphiques / Sigma Assistel / Site Internet version 1.0 /

Sommaire. Bertrand PECUCHET

Intégrales doubles et triples - M

Les bases de l étalonnage avec Adobe Premiere Pro Formation de Duduf

IFT3355: Infographie Sujet 6: shading 7 (illumination globale 4)

Mémento à l usage du personnel des laboratoires

Consigne : je remplis le tableau en tenant compte des informations de la ligne supérieure et de la colonne de gauche (droite pour les gauchers)

Fête de la science Initiation au traitement des images

LIVRET DE facebook.com/asmadigames

Leica MZ FLIII. Stéréomicroscope pour fluorescence un exemple lumineux de la technologie innovatrice de Leica.

Vous incarnez un surdoué en informatique qui utilise son ordinateur afin de pirater des comptes bancaires un peu partout dans le monde et s en mettre

Lampes à DEL EcoShine II Plus

Projet Matlab : un logiciel de cryptage

Sensibilité (bas niveaux de lumière, hauts niveaux de lumière) Spectre de sensibilité : visible ( nm) mais aussi IR, UV, RX

Recherche d'images par le contenu Application au monitoring Télévisuel à l'institut national de l'audiovisuel

Transcription:

Vision par Ordinateur James L. Crowley DEA IVR Premier Bimestre 2001/2002 Séance 3 29 Octobre 2001 Plan de la Séance : Albédo, Reflectance et Couleur La Lumiére...2 La Spectre...2 La Direction d'un rayon...3 Réflection...4 Les fonctions de reflection...5 Le Modèle de réflection di-chromatique...6 Les Espace de la Couleur...7 La Perception de la couleur...7 Les Espaces de la Couleur...12 l'espace RVB... 12 l'espace CMY... 12 L'espace YIQ... 13 L'espace TLS... 14 La Distribution de la Couleur d'une Surface...15 3-1

La Lumiére Lumiere Camèra N e i Angles entre : e : i : g : Caméra et Normale Rayon incident (entre source et normale) Caméra et Source La Spectre Une source lumière est caracgterisé par une spectre : Il s'agit de l'amplitude (quantité de photons en moyenne) pour chaque fréquence. La fréquence est décrit par sa longeur d'onde λ= 1 f Les hommes peuvent percevoire les photons entre 380 nm et 720 nm. Les caméras disposant d'une rétine en silicium peuvent percevoire d'une spectre de photons plus large. 380 spectre des lumières visibles 720 Ultra- Violet Violet bleu vert jaune orange rouge infrarouge 300 400 500 600 700 800 nm 3-2

La Direction d'un rayon La direction d'une rayone de lumière est définit par une vecteur directeur composé de cosines d'angles. Cos(α) D = Cos(β) Cos(γ) = x/l y/l z/l Les cosines de la direction sont la projection de la rayon sur 3 axes, normalisé à une longuer de unité. L dz dx dy Par exemple, en 2D β=π/2 α α D = x/l y/l = Cos(α) Cos(β) = Cos(α) Cos(π/2 α) = Cos(α) Sin(α) 3-3

Réflection L'Albédo d'une Surface Albédo : propriété de réflectance d'une surface Lumiere N i g Camèra e Angles entre : e : i : g : Caméra et Normale Rayon incident (entre source et normale) Caméra et Source Les angles sont mesuré en degrees ou en rayons (sur π). Carte de Réflectance : Ratio R( i, e, g) = Radiance Irradiance = lumière émise lumière reçue 3-4

Les fonctions de reflection Réflection spéculaire (la cas d'un miroir) 1 Si i=e et i+e = g R( i, e, g ) = 0 Sinon Lumiere Camèra N e i v Réflexion Lambertienne (exemples : neige, papier) R(i, e, g) = ρ Cos(i) ( ρ - facteur de réflectance) 3-5

Le Modèle de réflection di-chromatique L'albédo d'un objet non-métalique peut être approximé par la composition d'une réflexion "spéculaire" et d'une réflexion "lambertienne". R(i, e, g) = ρs Rs(i, e, g) + ρl Rl(i, e, g) Composant Speculaire Lumieres Composant Lambertian Surface Pigment La composante "spéculaire" a le même spectre que la source de la lumière. S(λ). La composante "lambertienne" est "filtrée" par les pigments de la matière S(λ) P(λ) La composant "luminant" est déterminé par l'orientation de la surface. La composant "chrominant" est déterminé par la composition de la spectre de la source et le spectre d'absorbation des pigments de la surfaces. 3-6

Les Espace de la Couleur La Perception de la couleur Nerf Optique Fovéa (cônes) Périphéríe (bâtonnets) Fovéa Cornéa Spectre de la lumière visible pour l'homme : 380 spectre des lumières visibles 720 Ultra- Violet Violet bleu vert jaune orange rouge infrarouge 300 400 500 600 700 800 nm Le système humain est composé de bâtonnets et de cônes. Les bâtonnets sont responsables de la perception achromatique et des lumières atténuées. Ils sont formés d'une pigmentation, la rhodopsine, sensible à tout le spectre, avec un sensibilité maximum de 510 nm (vert). Ils sont dans la périphérie de la rétine, et donnent une perception de plus faible résolution. 3-7

Les cônes sont responsables de notre vision chromatique. Ils sont concentrés dans une zone appelée la fovéa. Il y a trois sortes de cônes, distingués par leurs pigments : cyanolabe α (445 nm), chlorolabe β (535 nm), et erythrolabe γ (570 nm) 1 Reponse Relative β γ 0.5 α 300 400 500 600 700 800 nm λ La transformation entre stimuli de cônes et perception de couleur est un phénomène perceptuel qui n'est pas encore bien modélisé. 3-8

La sensitivité des caméras S( λ) CCD Vidicon 400 600 800 1000 Intensité de lumière perçue : nm λ elle dépend : et du spectre de la source : S(λ) de la réflectance d'un point i,j de la scène vue : P(i, j, λ) du spectre de réceptivité de la caméra, c(λ) p(i,j) = p o P(i, j, λ) S( λ) c(λ) dλ 0 po est le Gain. P(i, j, λ) est le cône "vue" par le pixel i, j. 3-9

Caméra couleur "classique" : retine retine filtre Miroir Partiel filtre filtre retine Les filtres suivent un standard defini par la IIC (International Illumination Commision ). Ils sont des fonctions de λ : b(λ), g(λ), et r(λ). Note : ils sont composés d'un autre ensemble de fonctions, x(λ), y(λ), z(λ). Ceci permet la valeur négative de r(λ). 0.3 bleu λ b( ) vert rouge λ r( ) 0.2 g( λ ) 0.1 300 400 500 600 700 800-0.1 nm λ 3-10

Un pixel "couleur" est défini par : oú : ou bien : R(i,j) P (i,j) = V(i,j) B(i,j) R(i,j) = ro P(i, j, λ) S(λ) r(λ) dλ 0 V(i,j) = go P(i, j, λ) S(λ) g(λ) dλ 0 B(i,j) = bo P(i, j, λ) S(λ) b(λ) dλ 0 R = V = B = ro S(λ) r(λ) dλ 0 go S(λ) g(λ) dλ 0 bo S(λ) b(λ) dλ 0 Donc, la couleur est une projections de la spectre sur les spectres des recepteurs. On ne peut pas percevoir la spectre d'une manière directe. 3-11

Les Espaces de la Couleur l'espace RVB Les signaux d'une caméra vidéo nous donnent un espace RVB. RVB est un espace ADDITIF. magenta B bleu R rouge blanc noir cyan jaune vert Axe Achromatique Triangle de Maxwell [R + V + B = 1] V Plan Chromatique "complémentaire" [R + V + B = 2] L'axe achromatique est R = V = B l'espace CMY Une page est imprimé avec les pigments. Les pigments sont "soustractifs". Ils absorbe les photons. On utilise l'espace : CMY : "Cyan-Magenta-Yellow". C M Y = R max R V max V B max B CMYK est une variation de CMY dans lequel on ajoute du noir (k). 3-12

L'espace YIQ Le norme TV NTSC des États-Unis utilise l'encodage Y I Q : Y I Q = Approximation de : 0.30 0.59 0.11 R 0.60 0.28 0.32 0.21 0.52-0.31 G B Y = Luminance I = rouge - cyan Q = magenta - vert Les téléviseurs noir et blanc n'affiche que Y. 3-13

L'espace TLS (en anglais Hue Luminance Saturation - HLS) Pour mieux modéliser la perception de la couleur, nous pouvons transformer l'espace RVB dans l'espace TLS, composé de teinte, luminance, et saturation : Axe de Luminance Plan Chromatique S T L luminance : L = (R + V + B ) Normalisation des couleurs : r = R/ L v = V/ L b = B/ L saturation : 1-3*min(R, G, B)/L 1 2 [(R-V) + (R - B)] teinte : x = Cos-1 (R-V)2 + (R-B)(V-B) puis si b v alors T = x si b > v alors T = 2π - x 3-14

La Distribution de la Couleur d'une Surface Qu'est-ce que la couleur d'un reflet? Réponse : la couleur de la source. Qu'est-ce qui fait la frontière d'un reflet? Le corps d'une surface a la couleur de ses pigments. Le reflet a la couleur de la source. La frontière donne une transition : B Couleur du Objet Couleur de la Lumiere R V On peut detecter les deux axes a partir d'une histogramme de couleur. Une histogramme de couleur est une tableau listant le fréquence d'occurence pour chaque triple (R, G, B) dans l'image. On alloue un tableau 3D de taille N h (exemple 32 x 32x 32 = 32 K cellules : R(i, j) h(r, V, B). Pour chaque pixel C = c(i, j) = V(i, j), on incrémente la cellule de B(i, j) l'histogramme qui correspond à (R, V, B) h(r, V, B) := h(r, V, B) +1 3-15

3-16