Modifications colorimétriques d’images et de vidéos

Encadrants : 

Occurrences : 

2013

Nombre d'étudiants minimum: 

3

Nombre d'étudiants maximum: 

6

Nombre d'instances : 

1

Les appareils imageurs grand-public (appareils numériques compacts, réflexes, photo-phones) ont pris ces dernières années une place croissante dans la vie quotidienne, et le développement d’algorithmes de restauration des images et des vidéo est un important enjeu industriel. Il s’agit également d’un domaine pour lequel les échanges entre recherche académique et applications sont particulièrement rapides.

Dans le cadre de ce projet, il sera proposé de mettre en œuvre des algorithmes permettant de modifier le contenu radiométrique (les proportions de zones claires et fonçées) ou colorimétrique (proportions de couleurs) d’images et de vidéos. Les méthodes envisagées inclurons des « classiques » du traitement des images, ainsi que des méthodes plus pointues pour lesquelles vous serez amenés à lire un ou plusieurs articles de recherche.

Le projet sera encadré au sein du laboratoire CNRS de l’école, où l’équipe de traitement des images s’intéresse, entre autre, à des problématiques issues de l’imagerie numérique grand-public.

 

Modifier les proportions de gris ou de couleurs sur des images a de multiples applications. Nous pourrons par exemple considérer :

  • Augmentation du contraste pour une meilleure visualisation des images.

  • Transfert de couleurs d’une image à une autre (comment envoyer la palette de couleur d’une image vers une autre). Application à l’homogénéisation d’images d’œuvres d’art acquises avec des appareils différents.

  • Balance des blancs (fonctionnalité automatique ou manuelle des appareils photos permettant de prendre en compte le type de lumière ayant éclairé une scène : soleil, éclairage tungstène, flash, etc.)

  • Etc.

Dans le cadre de la vidéo, les applications sont également nombreuses. Citons

  • Réduction du papillonnage sur les films anciens (fluctuation de luminosité d’une image à l’autre).

  • Homogénéisation de palette de couleur (procédé très utilisé dans l’industrie cinématographique permettant de modifier a posteriori le contenu couleur des séquences).

  • Procédé dit de la « nuit américaine » pour les films numériques. Modification du contenu colorimétrique d’une image permettant de simuler numériquement sur une scène acquise en plein jour des conditions d’acquisition nocturne.

  • Etc.

A droite : les couleurs de l'image de gauche ont été transférées vers l'image du centre

D’un point de vue méthodologique, vous commencerez par acquérir les bases de la manipulation radiométrique des images (histogrammes, changements de contraste), ce qui constitue un prolongement des notions de traitement des images vues en SI101. Puis vous verrez les bases de la représentation des couleurs (notions de perception visuelle, espaces couleur). Vous serez également amenés à établir des liens entre la manipulation des histogrammes et certains résultats élémentaires de probabilités vus en MDI104. Enfin, si le temps le permet et pour les étudiants intéressés, nous pourrons mettre en évidence les rapports existants entre les algorithmes développés et la théorie du transport optimal, sujet de recherche très actif en mathématiques.

Les algorithmes pourront être développés sous Matlab (ou équivalent), mais d’autres langages sont envisageables en fonction des souhaits des étudiants. Dans tous les cas, le but final du projet est que les étudiants soient en mesure de tester les méthodes développées sur leurs propres images et vidéos.