Mathematical morphology on the unit circle, with applications to hues and to oriented textures
Morphologie Mathématique sur le Cercle Unité, avec applications aux teintes et aux textures orientées
Résumé
Cette thèse porte principalement sur le traitement des images numériques dans lesquelles chaque pixel encode une valeur angulaire (une valeur qui peut être visualisée comme un point sur le cercle unité). Les deux applications spécifiques considérées sont le traitement des champs de directions qui décrivent une texture orientée, et le traitement de la composante de teinte dans les représentations des espaces couleur en coordonnées cylindriques.
Nous développons, dans la première partie, des opérateurs morphologiques adaptés au traitement de valeurs angulaires, opérateurs qui prennent en compte la périodicité de ces valeurs. Le niveau d'invariance par rotation de chaque opérateur introduit est également discuté. La première application de ces opérateurs est dans le cadre des texture orientées, textures qui sont caractérisées par un certain niveau de spécificité d'orientation à chaque point pouvant être décrit par un champ de directions.
Le sujet principal traité est la détection de défauts associés à une anomalie dans ce champ de directions.
Nous considérons ensuite les espaces couleur qui sont représentées par un système de coordonnées cylindriques (coordonnées de teinte, clarté et saturation). Pour l'espace RVB, la multitude de représentations cylindriques disponibles est d'abord discutée. Nous proposons ensuite une telle représentation bien adaptée au traitement d'image, l'avantage principal étant le fait que la coordonnée de saturation est indépendante de la fonction utilisée pour calculer la clarté. Nous discutons également
la représentation en coordonnées cylindriques de l'espace L*a*b*. Nous terminons la première partie en discutant des ordres vectoriels ainsi que de l'application des opérateurs morphologiques aux espaces
couleur qui contiennent une valeur angulaire de la teinte. Une méthode pour améliorer un ordre de vecteurs couleur selon leurs teintes par une pondération qui prend en compte la saturation est présentée, ainsi
qu'une méthode pour ordonner les vecteurs dans l'espace L*a*b* en utilisant la notion d'un potentiel électrostatique.
Dans la deuxième partie, nous présentons les résultats de l'étude d'un problème industriel concret: l'appariement automatique de planches de bois pour faire des panneaux qui sont visuellement esthétiques.
Nous traitons d'abord deux aspects distincts de ce problème: l'appariement selon la couleur et l'appariement selon la texture. Enfin, un algorithme
d'appariement qui prend ces deux aspects en compte simultanément est présenté. Quelques idées développées dans la première partie sont également appliquées à la solution de ce problème.
Nous développons, dans la première partie, des opérateurs morphologiques adaptés au traitement de valeurs angulaires, opérateurs qui prennent en compte la périodicité de ces valeurs. Le niveau d'invariance par rotation de chaque opérateur introduit est également discuté. La première application de ces opérateurs est dans le cadre des texture orientées, textures qui sont caractérisées par un certain niveau de spécificité d'orientation à chaque point pouvant être décrit par un champ de directions.
Le sujet principal traité est la détection de défauts associés à une anomalie dans ce champ de directions.
Nous considérons ensuite les espaces couleur qui sont représentées par un système de coordonnées cylindriques (coordonnées de teinte, clarté et saturation). Pour l'espace RVB, la multitude de représentations cylindriques disponibles est d'abord discutée. Nous proposons ensuite une telle représentation bien adaptée au traitement d'image, l'avantage principal étant le fait que la coordonnée de saturation est indépendante de la fonction utilisée pour calculer la clarté. Nous discutons également
la représentation en coordonnées cylindriques de l'espace L*a*b*. Nous terminons la première partie en discutant des ordres vectoriels ainsi que de l'application des opérateurs morphologiques aux espaces
couleur qui contiennent une valeur angulaire de la teinte. Une méthode pour améliorer un ordre de vecteurs couleur selon leurs teintes par une pondération qui prend en compte la saturation est présentée, ainsi
qu'une méthode pour ordonner les vecteurs dans l'espace L*a*b* en utilisant la notion d'un potentiel électrostatique.
Dans la deuxième partie, nous présentons les résultats de l'étude d'un problème industriel concret: l'appariement automatique de planches de bois pour faire des panneaux qui sont visuellement esthétiques.
Nous traitons d'abord deux aspects distincts de ce problème: l'appariement selon la couleur et l'appariement selon la texture. Enfin, un algorithme
d'appariement qui prend ces deux aspects en compte simultanément est présenté. Quelques idées développées dans la première partie sont également appliquées à la solution de ce problème.