concepts-de-base-en-traitement-numÃrique-d-images

1
29/09/2017 Centre Commun de Ressources en
Géomatique (IOGA) 1
Traitement numérique d’images:
concepts de base
RAKOTONIAINA Solofoarisoa
29/09/2017 Centre Commun de Ressources en
Géomatique (IOGA) 2
Sommaire
•Représentation d’une image numérique
•Types d’image
•Quantification
•Echantillonnage
•TP avec Matlab
29/09/2017 Centre Commun de Ressources en
Géomatique (IOGA) 3
Représentation d’une image numérique
•Une image numérique est un
tableau de points {m(i,j)}, où
– i : index des lignes (1≤i ≤
nombre_de_lignes)
– j : index des colonnes (1≤j ≤
nombre_de_colonnes)
•Les valeurs m(i,j) sont quantifiées
(représentées par des nombres de
nbits) afin de pouvoir être
manipulées par ordinateur
•Les points m(i,j) d’une image sont
appelés pixels (picture elements)
29/09/2017 Centre Commun de Ressources en
Géomatique (IOGA) 4
Sources d’image
•Source d’image
– cameras ou scanners noir et blanc ou couleur
– UN ou TROIS résultats de mesure (image multispectrale en
imagerie satellitaire)

2
29/09/2017 Centre Commun de Ressources en
Géomatique (IOGA) 5
Exemple :
Une image de
télédétection est codée
généralement sur un
octet, soit 8 bits. Les
valeurs correspondantes
appelées valeurs
radiométriques ou plus
communément niveaux
de gris vont alors de 0 à
255.
Représentation d’une image numérique
29/09/2017 Centre Commun de Ressources en
Géomatique (IOGA) 6
Type d’images : image monochrome
•Les images peuvent être
monochrome ou en couleur
– monochrome : chaque
pixel contient UNE valeur
•exemple : image en noir
et blanc : la valeur de
chaque pixel
correspond à un niveau
de gris, du noir (0) au
blanc (255)
124 132 40 230
145 45 52 221
139 39 43 230
133 41 45 229
29/09/2017 Centre Commun de Ressources en
Géomatique (IOGA) 7
Type d’images : image couleur
– couleur : chaque pixel
contient TROIS valeurs
•exemple : composantes
RGB(Red, Green,
Blue)
250 150 50
70 50 150
16 00
29/09/2017 Centre Commun de Ressources en
Géomatique (IOGA) 8
•Par image couleur, on peut
aussi présenter sur la
même image un, deux ou
trois résultats différents (3
canaux spectraux d’une
image multibande en
imagerie satellitaire) :
composition colorée.
•24 bits / pixel (8 bits R, 8
bits Get 8 bits B); ou 8
bits/pixel
Type d’images : image couleur

3
29/09/2017 Centre Commun de Ressources en
Géomatique (IOGA) 9
Image couleur : composition colorée
•8 bits RGB data type
•Principe (cas du logiciel Idrisi)
CC = Bx 60+ (Gx 61) + (Rx 62)
avec R,G,Bà transformer chacun en 6 niveaux (: [0,5] ) (cf
fenêtrage) après avoir été amélioré au préalable
Valeur maximale de CC = 215
29/09/2017 Centre Commun de Ressources en
Géomatique (IOGA) 10
XS1= bleu XS2= vert XS3= rouge
Composition
colorée
XS2= vert
XS1= bleu
29/09/2017 Centre Commun de Ressources en
Géomatique (IOGA) 11
Quantification (gray-level resolution)
•La résolution en niveaux de gris de l’image (image gray-level
resolution) se refére au plus petit changement discernable du
niveau de gris de l’image
•Les valeurs sont quantifiées : représentées sur nbits (8 bits en
imagerie satellitaire; 8 ou 12 bits en imagerie médicale et 8 bits
par couleur pour le RGB)
•Quelquefois, pour les images monochromes, les données sont
représentées sur 12 bits (en imagerie médicale : IRM) : 4096
(=212) valeurs possibles. Or on ne peut afficher que 256 niveaux
de gris différents. Il faudra faire alors un fenêtrage.
29/09/2017 Centre Commun de Ressources en
Géomatique (IOGA) 12
Quantification : fenêtrage
0
4095
255
=

4
29/09/2017 Centre Commun de Ressources en
Géomatique (IOGA) 13
TP avec Matlab
•Prise de connaissance des différents types
d’image
(index image, intensity image, binary image, RGB image)
•Lecture des différents types d’image
(avec load, imread, fread)
•Passage entre les différents types
(gray2ind, ind2gray, ind2rgb, mat2gray, rgb2gray, rgb2ind)
•Affichage d’une image (avec imshow, image, imagesc)et
notions de table de couleurs (colormap)
•Sauvegarde (save, imwrite, fwrite)
•Quantification d’une image ( round)
29/09/2017 Centre Commun de Ressources en
Géomatique (IOGA) 14
Formats d’images supportés par Matlab
•BMP (Bitmap, Microsoft Windows)
•HDF (Hierarchical Data Format)
•JPEG (Joint Photographic Experts Group)
•PCX (Paintbrush, Microsoft Windows)
•TIFF (Tagged Image File Format)
•…
imread