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Traitement d'images

79 Traitement d'images Génie physique et systèmes embarqués (formation initiale sous statut étudiant) S9
Cours : 4 h TD : 0 h TP : 24 h Projet : 0 h Total : 28 h
Responsable : Loic SIMON
Pré-requis
Traitement du signal, algorithmique
Objectifs de l'enseignement
1) Exposer la modélisation classique des images et du bruit d’acquisition en tant que processus stochastique
2) Aborder les principes standards de différentes approches algorithmiques standard (filtrage, problèmes inverses, …)
Programme détaillé
Partie 1: modélisation
- Chaine d’acquisition (modèle simplifié des CCD, fonction de transfert, motif de Bayern, vignettage naturel)
- processus stochastiques (rappels sur les variables aléatoires, modélisation de lois, processus stochastiques, invariances)
- bruit d’acquisition (bruit interne / externe, bruit de comptage, bruit de quantification)
- espaces de couleurs (RGB, CMYK, HSV, HSL)

Partie 2: algorithmes
- Notion de cahier des charges (objectif de la tache, contrainte de complexité)
- exemples (images intégrales, égalisation d’histogrammes)
- Filtrage linéaire (taxonomie, FFT, application à l’extraction de contours et l’augmentation de structures)
- Problèmes de reconstruction (débruitage, déconvolution non-aveugle)
- Problèmes inverses (formulation, optimisation par descente de gradient, gestion des aberrations)
- Interpolation
- Brève introduction à l’apprentissage profond
Applications (TD ou TP)
1) Opérateurs de base de traitement d'images sous Matlab
2) Filtrages linéaires et transformée de Fourier discrète : application à la restauration d'images
3) Segmentation d'images
4) Études de cas : analyse d'images médicales ; détection et reconnaissance de formes
Compétences acquises
COMPETENCES SPECIFIQUES
- connaissances générales (modélisation aléatoire, notions algorithmiques, optimisation)
- connaissances spécifiques (chaine d’acquisition, formulation de problèmes de traitement d’image et solutions efficaces)

COMPETENCES GENERIQUES
Bloc de compétences : Considération de la dimension organisationnelle, personnelle et culturelle
-> Niveau 2 : Se connaître, savoir se situer, s'autoévaluer, gérer ses compétences et opérer ses choix professionnels

Bloc de compétences : Adaptation aux exigences propres de l'entreprise et de la société
-> Niveau 2 : Aptitude à prendre en compte les enjeux et les besoins de la société

Bloc de compétences : Acquisition de connaissances et méthodes scientifiques et techniques et maîtrise de leur mise en oeuvre
-> Niveau 3 : Capacité à mobiliser des connaissances scientifiques et des techniques expérimentales ou de simulation
-> Niveau 2 : Capacité à concevoir des systèmes innovants, à les concrétiser et à les tester
-> Niveau 3 : Capacité à trouver, évaluer une information pertinente puis à l'exploiter, capacité s'auto-évaluer, enrichir ses connaissances et compétences

Bloc de compétences : Acquisition, développement et mise en œuvre de connaissances et méthodes théoriques et expérimentales spécifiques à un domaine professionnel
-> Niveau 2 : Tester et Concevoir des systèmes d'instrumentation complet intégrant photonique, electronique analogique, systèmes embarqués, ordinateur
Bibliographie
Gonzales, Rafael C., and Richard E. Woods. "Digital image processing." (2002).

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