Formation et représentations d`image

Analyse et Synthèse d'Images
James L. Crowley
DEA ISC 1999/00
Séance 1 : 12 octobre 1999
Plan de la Séance : Représentation et Formation d'Images
Formation des Images..................................... 2
La perception visuelle humaine.............................................2
La Rétine Humaine..............................................................2
L'Horopteur :......................................................................4
Version et Vergence .......................................................5
Modèle de la Caméra ...........................................................6
Format Binaire (Bit Map et Pix Map)...................................7
La trame entrelaçais.............................................................8
Représentation en mémoire des images ..................................9
Modèle Mathématique de la Formation d'Image.....10
Les Repères ...................................................................... 10
Transformation rétine->image............................................ 11
Les coordonnées homogènes............................................... 12
Translation ....................................................................13
Rotation.........................................................................14
Usage des Coordonnées Homogènes en Robotique..............15
Description des transformations scène -> image.................... 16
Transformations scène -> rétine: le modèle Sténopé.............. 16
Resumé : Les transformations............................................. 20
Exercise ........................................................................... 23
Calibrage des caméras ...................................24
Calibrage par moindre de carrée......................................... 24
Calibrage à la référence scène............................................. 25
Détermination de la distorsion induit par la perspective......... 27

Représentation et Formation d'Images Séance 1
Formation des Images
La perception visuelle humaine
Cornéa
Fovéa αmin = 1 minute
L'oeil Humain est une sphere pilotable en θ, ϕ, et ψ.
L'image est detecté par les recepteurs dans le fovéa.
À une distance de 30 cm, 1 min d'arc est environ 0.0075 cm (0.003 inchs)
Ça correspond à un point ("dot") d'une imprimante à 300 ppp. (dots per inch).
La perception visuelle est une fonction logarithmique du contraste.
Si Io est le contraste minimale perceptible, le contraste apparente est
L = log(I1
Io).
L'acuité minimum de l'oeil humain est environ 1 minute d'arc.
Ça dépend du contraste.
La Rétine Humaine
Nerf Optique
Fovéa
(cônes)
Périphéríe
(bâtonnets)
Cornéa
Fovéa
Spectre de la lumière visible pour l'homme :
Le système humain est composé de bâtonnets et de cônes.
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Représentation et Formation d'Images Séance 1
Les bâtonnets sont responsables de la perception achromatique et des lumières
atténuées.
Ils sont formés d'une pigmentation, la rhodopsine, sensible à tout le spectre,
avec une sensibilité maximum de 510 nm (vert).
Ils sont dans la périphérie de la rétine, et donnent une perception de plus faible
résolution.
Les cônes sont responsables de notre vision chromatique.
Ils sont concentrés dans une zone appelée la fovéa.
Il y a trois sortes de cônes, distingués par leurs pigments :
cyanolabe α (445 nm),
chlorolabe β (535 nm), et
erythrolabe γ (570 nm)
300 400 500 600 700 800 nm
λ
1
0.5
α
β
γ
Reponse
Relative
La transformation entre stimuli de cônes et perception de couleur est un phénomène
de la perception humaine qui n'est pas encore bien modélisée.
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Représentation et Formation d'Images Séance 1
L'Horopteur :
B
C
D
D
C
B
Point de Fixation
∆ = 0
∆ = +
σ
∆ =–
σ
Horopteur : La locus des points dans la scène pour lesquels
la disparité est (proche de) zéro.
L'Horopteur est une sorte de Filtre. Il limite l'information traité.
Horopteur Géometrique :
2 µ
αlαr
Fixation
Point F
Interest
point
P
Fixation Center
Left
Retina Right
Retina
Corresponding
Visual Rays
ηlηr
Primary
Line of
Sight
Surface de disparité null: ηl = ηr
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Représentation et Formation d'Images Séance 1
Le cercle Vief - Muller : Z
2 η
αlαr
ηη
x
Version et Vergence
x
∆αl∆αr
Z
2 η
αcX
∆αl∆αr
Z
αc
Version: ∆αl = ∆αr Vergence ∆αL ≠ ∆αR
Le système de perception visuel humain est un système actif
qui intégre motricité, réaction et déliberation.
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