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Modélisation et similarités des images Multicomposantes, outils mathématiques et perceptuels.

Nous vous rappelons que, afin de garantir l'accès de tous les inscrits aux salles de réunion, l'inscription aux réunions est gratuite mais obligatoire.

Inscriptions closes à cette réunion.

Inscriptions

22 personnes membres du GdR ISIS, et 6 personnes non membres du GdR, sont inscrits à cette réunion.
Capacité de la salle : 30 personnes.

Instructions pour une demande de mission par le GdR ISIS

Le GdR ISIS prend en charge les déplacements des organisateurs des réunions et des orateurs. Le GdR prend aussi en charge les déplacements des participants aux réunions membres d'un laboratoire adhérent du GdR dans la limite d'un doctorant et d'un permanent par laboratoire académique et par réunion, ou d'une personne par adhérent du club des partenaires et par réunion.

La plus grande partie du budget du GdR ISIS est consacrée à la prise en charge de ces missions. Pour que le GdR puisse financer le plus grand nombre de réunions, les participants à ces réunions sont vivement incités à choisir les billets les moins chers. Seuls les billets de train ou d'avion en deuxième classe, non échangeables et non remboursables sont pris en charge. Le GdR se réserve le droit de refuser une demande de billet dont le prix excède la moyenne des prix couramment pratiqués pour le trajet de la mission.

Pour le transport et pour l'hébergement, vous êtes priés d'utiliser le portail SIMBAD du CNRS si vous en avez la possibilité. Cela est en particulier obligatoire si vous êtes membre d'une unité CNRS (UPR, UMR, UMI, URA, FRE). Les réservations d'hôtel sont possibles si la réunion dure plus d'une journée ou si le lieu d'habitation le justifie. Dans le cas où le laboratoire n'est pas une unité CNRS, merci d'envoyer votre demande de prise en charge de la mission à l'adresse DR01.SoutienUnites@cnrs.fr en précisant que la mission relève du GdR ISIS. Si vous utilisez votre véhicule personnel pour une distance supérieure à 300 kilomètres (aller+retour), le GdR ISIS ne rembourse pas vos frais de transport.

Les demandes de mission et les réservations sur le site SIMBAD doivent impérativement être effectuées au moins deux semaines avant la date de la mission.

Aucun remboursement de frais de transport ou d'hôtel avancés par l'agent ne peut plus être effectué au retour de la mission.

Annonce

L'objectif de cette journée du jeudi 20 juin 2013 est de traiter deux aspects du traitement des images multicomposantes, et plus particulièrement couleur.
 
1/ Comment modéliser et comparer des images ? Les présentations pourront aborder des questions sur la modélisation ou la prise de mesures sur l'image prenant en compte à  la fois l'aspect 2D ou vectoriel des données, par exemple suivant  une approche formelle.
 
2/ Confronter des modèles et des comparaisons avec le Système Visuel Humain (SVH). En effet, le SVH remet en cause les mesures classiques (métrique) et nécessite certaines adaptations. Un des exemples envisagés serait l'utilisation d'outils pointus dans des cadres applicatifs artistiques (images couleur) .

L'un des objectifs serait à travers les différentes présentations de faire le point sur les outils manipulant les images couleurs.
Les propositions de communications (titre et résumé de quelques lignes) sont à envoyer au plus tard le jeudi 13 juin à Frédéric Morain-Nicolier<frederic.nicolier@univ-reims.fr> et Philippe Carré <philippe.carre@univ-poitiers.fr>
 

Programme

9H50-10H Introduction de la journée

 

10H-10H40 Maxime Daisy  GREYC,  UMR CNRS 6072, Caen ; Titre : Fondu spatial de patchs pour la réduction des artéfacts visuels dans des méthodes génériques d'inpainting "basé motif"

 

10H40-11H20 David Tschumperle GREYC,  UMR CNRS 6072, Caen; Titre : Extension des pseudo-gris pour la visualisation d'images scalaires sur des périphériques d'affichage couleur à faible profondeur de bits.

 

11h20-12H Audrey Ledoux Xlim-SIC, UMR CNRS 7252, Poitiers ; Titre : Problème du choix de la distance pour la morphologie mathématique multispectrale basée distance

 

12h00-12h40 Matthieu Boffety(1), Frédéric Galland(1) et Anne-Gaëlle Allais(2); Titre : Simulation d'images sous-marines couleur
(1) Institut Fresnel, UMR 7249 - (2) IFREMER

 

14h10-14H50  Julien Rabin GREYC,  UMR CNRS 6072, Caen ; Titre : Transfert de caractéristiques entre images

 

14h50- 15H30 Mounir Kaaniche Université Paris-Est, Marne-la-Vallée, France. Titre: Schémas de lifting vectoriels adaptatifs et application à la compression d'images stéréoscopiques.

 

 15H30-16H00 Philippe Carré Xlim-SIC, UMR CNRS 7252, Poitiers ; Titre : Ondelettes Monogéniques couleur

 

16H00-16h30 Frédéric Morain-Nicolier URCA - IUT Troyes lab. CReSTIC. ; Titre : Modèles non-métriques de la similarité chez les psychologues

 

16H30  Clôture de la journée

 

 

Résumés des contributions

9H50-10H Introduction de la journée

10H-10H40 Maxime Daisy  GREYC,  UMR CNRS 6072, Caen

Titre : Fondu spatial de patchs pour la réduction des artéfacts visuels dans des méthodes génériques d'inpainting "basé motif"

L'inpainting par patch (ou basé "motif"), est une technique de traitement  permettant la reconstruction de pixels manquants ou invalides dans des images. Elle s'avère particulièrement efficace pour reconstituer de larges portions  d'images, notamment grâce à ces bonnes propriétés de reconstruction des zones texturées.  Néanmoins, il existe toujours des configurations de reconstruction "pathologiques"  qui font apparaître des artéfacts visibles sur les images inpaintées, et ce,  pour tous les algorithmes basés sur de la recopie de patchs (moyennés ou non). Nous nous sommes focalisés sur ces cas problématiques et proposons  une technique générique de réduction de ces artéfacts par mélange spatial de patchs,  qui peut s'adapter à tous types d'algorithmes d'inpainting basés "motif".

 

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10H40-11H20 David Tschumperle GREYC,  UMR CNRS 6072, Caen

 Titre : Extension des pseudo-gris pour la visualisation d'images scalaires sur des périphériques d'affichage couleur à faible profondeur de bits.

Nous abordons le problème de la visualisation d'images scalaires à valeurs peu ou pas quantifiées (entiers 16bits ou valeurs flottantes) sur des périphériques d'affichage couleur, qui sont eux, davantage quantifiés (typiquement 8bits par composante rouge-vert-bleu ou moins). La plupart des écrans d'ordinateurs font partie de cette catégorie de périphériques, alors même que les données images à visualiser deviennent de nos jours de plus en plus précises, grâce à l'augmentation sensible de qualité des capteurs disponibles (appareils photos numériques par exemple).

Nous décrivons une solution simple de dithering inter-composante, pour améliorer la qualité et le confort visuel de la représentation de ces images scalaires, en nous basant sur la technique dite des pseudo-gris, initialement proposée en 1992 par Tyler-etal.

Plus précisement, nous proposons une extension originale de cette méthode, afin de limiter fortement l'effet de quantification de luminance percue des images affichées, grâce à l'élaboration algorithmique d'une palette plus complète de nuances de gris, réalisée sous contrainte perceptuelle.

Nous illustrerons l'utilité de notre approche dans le domaine de la photographie digitale ``noir et blanc'', où la précision des périphériques d'impressions utilisés pour la reproduction des images est souvent supérieure à celle des écrans, qui sont les interfaces visuelles essentielles utilisées pour le post-traitement numériques de ces images.

 

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11h20-12H Audrey Ledoux Xlim-SIC, UMR CNRS 7252, Poitiers

Titre : Problème du choix de la distance pour la morphologie mathématique multispectrale basée distance

Dans un précédent travail nous avons développé un nouveau formalisme pour le traitement non-linéaire d'image. Les outils développés sont issus de la morphologie mathématique qui repose sur la propriété d'ordonnancement total. En traitement d'images multispectrales cette question impose de spécifier comment construire cet ordre dans un espace n-dimensionnel. Le formalisme mis en place pour l’ordonnancement est basé sur des distances entre distributions. Le choix de la distance est très important dans ce contexte. En couleur nous avons utilisé les seules métriques valides (par la Commission Internationale de l'Eclairage), à savoir les métriques de la famille Delta E basées sur la notion de perception. Pour pouvoir valider notre méthode dans le domaine multispectral, nous avons choisi un point de vue physique. Dans ce contexte nous avons spécifié les caractéristiques que devrait avoir la métrique multispectrale «idéale" en appliquant deux transformations linéaires sur une distribution gaussienne. Nous comparons différentes métriques de la littérature et après étude de leur comportement nous proposons une nouvelle métrique. Enfin nous comparons les métriques en appliquant différents traitements morphologiques sur des images multispectrales de la base d'images de Graham Finalyson et Steven Hordley.

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12h00-12h40 Matthieu Boffety(1), Frédéric Galland(1) et Anne-Gaëlle Allais(2);
(1) Aix Marseille Université, CNRS, Central Marseile, Institut Fresnel, UMR 7249, 13013 Marseille, France
(2) IFREMER, Ctr Méditerranée, Zone Portuaire Bregaillon, F-83507 La Seyne Sur Mer, France

Titre : Simulation d’images sous-marines couleur

L’imagerie optique sous-marine est essentielle pour l’analyse de l’environnement marin ainsi que pour la navigation des engins sous-marins.

Cependant, les images acquises dans l’océan sont souvent fortement dégradées : forte atténuation de la lumière, modification des couleurs des objets, phénomène de rétrodiffusion de la lumière…

Afin de pouvoir aider à la conception et à la caractérisation d’algorithmes de traitement d’images adaptés, le développement d’outils de simulation d’images sous-marines ont été proposés à partir des travaux fondateurs de Jaffe et McGlamery.

Dans cet exposé, nous étudierons la généralisation de ces approches :

- à la simulation d’images couleurs réalistes,

- à la présence de particules réfléchissantes en suspension dans la colonne d’eau (phénomène de neige marine).

L’intérêt de ce simulateur sera illustré notamment dans le cas d’applications à la restauration couleur d’images sous-marines.

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 14h10-14H50  Julien Rabin GREYC,  UMR CNRS 6072, Caen

Titre : Transfert de caractéristiques entre images

De nombreuses applications liées à l'imagerie (restauration et retouche d'images, imagerie médicale, imagerie nocturne, colorisation de film, images HDR, synthèse d'image, etc) nécessitent la modification des caractéristiques des images afin d'en améliorer le rendu visuel ou d'en simplifier le traitement ultérieur : modification du contraste, de la couleur, du grain ou encore de la texture. Cette étape de traitement couteuse est souvent réalisée de manière supervisée : sélection empirique des caractéristiques (classification, segmentation, seuillage, ...) puis modification à l'aide d'un logiciel de traitement d'images (table de correspondance, spécification de valeurs).

 Dans cette présentation, nous donnerons une vue d'ensemble des méthodes proposées dans la littérature visant à automatiser cette tache. Nous nous intéresserons ensuite en particulier aux approches dîtes par "transfert" de caractéristiques, où la seule intervention de l'opérateur consiste à choisir une image ou vidéo cible qui possède les caractéristiques désirées.

Nous verrons que les principales difficultés rencontrées consistent, d'une part, à formaliser un problème où le but visé est très subjectif et, d'autre part, à éliminer un certain nombre d'artefact visuels inhérents à ce type d'approche.

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14h50- 15H30 Mounir KAANICHE Université Paris-Est, Marne-la-Vallée, France.

Titre: Schémas de lifting vectoriels adaptatifs et application à la compression d'images stéréoscopiques.

 Le développement des systèmes d'acquisition et de visualisation a permis de caractériser une scène par un ensemble d'images, appelées images multicomposantes, telles que les images stéréoscopiques, les images multispectrales et les images hyperspectrales. Dans cette présentation, je propose quelques outils d'analyse adaptés à ce type de données tout en me focalisant sur l'exemple des images stéréoscopiques.

Dans une première partie, je présente de nouveaux schémas de codage conjoint d'images stéréoscopiques reposant sur le concept du lifting vectoriel.

Contrairement aux méthodes classiques reposant sur des techniques de prédiction et de génération d'une image résiduelle, la méthode proposée fournit deux représentations multi-échelles compactes de l'image gauche et l'image droite.

Dans ce contexte, deux versions de cette méthode seront étudiées. Ensuite, je m'intéresse dans une deuxième partie à l'extension de ces schémas au cas 2D non séparable. Ainsi, une attention particulière sera accordée aux aspects d'optimisation des opérateurs de lifting afin de désigner des représentations adaptées au contenu de la paire d'images. Plus précisément, dans le but de produire des décompositions parcimonieuses, je présente de nouveaux algorithmes efficaces permettant de minimiser des critères de type L1 et L1 pondéré.

 

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15H30-16H00 Philippe Carré Xlim-SIC, UMR CNRS 7252, Poitiers

Titre : Ondelettes Monogéniques couleur

Dans cet exposé nous aborderons certains travaux de recherche récents concernant des décompositions multiéchelles adaptées à l'image. L'objectif est de définir une transformée en ondelettes prenant pleinement en compte l'aspect bidimensionnel des images et en intégrant la dimension couleur. Le point de départ se situe dans les études sur les quaternions et l'algèbre de Clifford, menés à l'université de Khiel, études ayant pour sujet de généraliser finement la notion de signal analytique aux images en niveaux de gris. Nous décrirons ces réflexions, afin, notamment, de discuter de nouvelles transformées en ondelettes Hypercomplexes vers une représentation Monogénique. Ces représentations vont s'efforcer de capter au mieux l'information 2-D non pas à travers une lecture directe géométrique mais plutôt par l'extension rigoureuse 2-D d'outils venant du signal. Nous terminerons cet exposé en indiquant les pistes actuelles permettant l'intégration de l'information couleur.

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16H00-16h30 Frédéric Morain-Nicolier URCA - IUT Troyes lab. CReSTIC.

Modèles non-métriques de la similarité chez les psychologues" Résumé :

Dans les années 70, Amos Tversky s'est intéressé au jugement de la similarité chez l'humain. Il a ainsi clairement exposé qu'aucun des axiomes définissant une distance mathématique n'est vérifié. Il a également proposé un modèle mathématique basé sur la description des items par des caractéristiques. Depuis ses travaux, d'autres modèles ont été proposés, en particulier par Nosofsky.

La similarité est une mesure fondamentale à nombre de thèmes de l'analyse et du traitement de l'image numérique (mesure de qualité, recherche par le contenu, classification, reconnaissance de formes, ...). Au delà de l'argument psychologique, l'exploitation de mesures non métriques peut-être un levier intéressant à explorer.

Cet exposé sera donc une tentative de dresser un panorama de ces modèles, et leurs liens avec l'image numérique.

 

16H30 Clôture de la journée, bilan et perspective

 

Date : 2013-06-20

Lieu : Télécom Paris Tech, Amphi Jade


Thèmes scientifiques :
B - Image et Vision

Inscriptions closes à cette réunion.

Accéder au compte-rendu de cette réunion.

(c) GdR 720 ISIS - CNRS - 2011-2018.