Opérations sur les pixels individuels Sujets

– Histogramme des niveaux de gris (bande de couleur)» Transformation des niveaux de gris

– Amélioration du contraste

– Suppression du bruit

– Détection des changements

– Histogramme et amélioration du contraste: OpenCV Lectures: Note de cours

SIF-1033Traitement d’image

Histogramme des niveaux de gris[cf. distribution des niveaux de gris]

Un histogramme des niveaux de gris est formé d’intervalles adjacents représentant un décou-page de la plage des valeurs de niveaux de gris

Le nombre de pixel tombant dans chaque inter-valle est ensuite affiché en fonction de valeurs de niveaux de gris

Un histogramme représente la distribution des valeurs de niveaux de gris dans une image

FIGURE 2-1 [rf. SCHOWENGERDT, p. 60]

Histogramme des niveaux de gris[cf. distribution des niveaux de gris]

SCÈNE DE FAIBLE RADIANCE

niveaux de gris

% %

niveaux de gris

SCÈNE DE FORTE RADIANCE

niveaux de gris

%

SCÈNE DE BAS CONTRASTE

niveaux de gris

%

SCÈNE DE HAUT CONTRASTE

FIGURE 2-2 [rf. SCHOWENGERDT, p. 61]

Transformation des niveaux de gris

%

niveau de gris aprèstransformation

GL’

niveau de gris avanttransformation

GLtransformation

des niveaux de gris

étirement de l’histogramme = ?amélioration ducontraste

Transformation des niveaux de gris

gl'

glmin max

255

0

min)(minmax

'

minmax

min

minmax'

minmax

minminmax

255

minmax

'

glPIXMAX

gl

PIXMAXgl

PIXMAXgl

PIXMAXb

PIXMAXm

bglmgl

gl1

gl1'

min)(minmax

'

min

'

minmax

glPIXMAX

gl

gl

glPIXMAX

Amélioration du contraste

Transformation linéaire Transformation linéaire avec saturation Transformation linéaire par bout

avec saturation Égalisation de l’histogramme

Amélioration du contraste

Transformation linéaire

1,0minmax

min)),((minmax

min)),((),('

min)),((minmax

),('

yxf

PIXMAXyxf

yxf

yxfPIXMAX

yxf

FIGURE 2-3 [rf. SCHOWENGERDT, p. 62]

Transformation linéaire

%

GL’GL

GL’

0 255

min max

min max

Amélioration du contraste

Transformation linéaire avec saturation

)),(max(

)),(min(

1,0)),((

)),((),('

)),((),('

maxmin

maxmin

minmax

min

minmax

min

minminmax

yxfSS

SSyxf

SS

Syxf

PIXMAXSS

Syxfyxf

SyxfSS

PIXMAXyxf

FIGURE 2-3 [rf. SCHOWENGERDT, p. 62]

maxmin

Transformation linéaire avec saturation

%

GL’GLmin max

GL’

0 255Smin Smax

FIGURE 2-4 [rf. SCHOWENGERDT, p. 64]

Transformation linéaire par bout avec saturation

%

GL’GLmin max

GL’

0 255min maxSmin1 Smax2

Smax1/Smin2

Amélioration du contraste

Transformation par égalisation d’histogramme

1,0),(

),(),('

255,0,

0

yxfC

PIXMAXyxfCyxf

jhiC

DIMYDIMX

ihih

iih

i

jn

n

Histogramme non-normalisé

Histogramme normalisé

Densité de probabilité cumulative

FIGURE 2-4 [rf. SCHOWENGERDT, p. 64]

Égalisation de l’histogramme[densité de probabilité cumulative*]

%

GL’GLmin max

GL’

0 255min max

iC*

Figure 4.18 [rf. GONZALEZ, p. 188]

Suppression du bruit[sommation d’images et moyenne]

(a) (b) (c)

(d) (e) (f )

+2 +8

+128+32+16

Suppression du bruit[sommation d’images et moyenne]

),(),(

),(1

),(

0)},({

),(),(1

),(

),(),(

),(1

),(

),(1

),(

),(),(),(

1

1

1

1

yxfn

yxnfyxfE

nyxgE

yxE

yxyxfEn

yxgE

yxfyxgE

yxgEn

yxgE

yxgn

yxg

yxyxfyxg

n

ii

i

n

iii

i

n

ii

n

ii

FIGURE 2-8 [rf. SCHOWENGERDT, p. 70]

Détection des changements[soustraction d ’images]

(a) 1972.(b) 1975.

- =

Le jeu des 7 erreurs !

images Landsat MSS du complexe minier cuprifère de "Twin Buttes"(au sud de Tucson en Arizona)

Détection des changements[soustraction d ’images]

Histogramme des différences

Détection des changements[soustraction d ’images]

Transformation linéaire sur l’histogramme des différences

steperpetue150788.rast                                                                              

Exemples d’utilisation des histogrammes

etirerhistetirerhistsategaliserhist

Histogramme et amélioration du contraste: OpenCV

Exemple: demhist.exe

Spécification des intervalles

Déclaration des structures

Histogramme et amélioration du contraste: OpenCV (exemple: demhist.exe)

Histogramme et amélioration du contraste: OpenCV (exemple: demhist.exe)

Calculer l’histogramme

Création de l’histogramme

Obtenir les valeurs Min/Max

Mettre à l’échelle (Histo. VS Image)

Utiliser cvRectangle pour dessiner

Dessiner l’histogramme

scale shift

Histogramme et amélioration du contraste: OpenCV (exemple: demhist.exe)

Créer une structure cvHistogram

Création de l’histogramme

Histogramme et amélioration du contraste: OpenCV (exemple: demhist.exe)

Histogramme et amélioration du contraste: OpenCV (exemple: demhist.exe)

Histogramme et amélioration du contraste: OpenCV (exemple: demhist.exe)

Histogramme et amélioration du contraste: OpenCV (exemple: demhist.exe)

Histogramme et amélioration du contraste: OpenCV (exemple: demhist.exe)

Histogramme et amélioration du contraste: Couleur (Modèle RGB)

Histogramme et amélioration du contraste: Couleur (Modèle RGB, transformation)

Résumé

Opérations sur les pixels– Histogramme des niveaux de gris

– Amélioration du contraste

– Suppression du bruit

– Détection des changements

– Histogramme et amélioration du contraste: OpenCV