Vision par ordinateur 3D

Code UE : NSY219

  • Cours + travaux pratiques
  • 3 crédits

Responsable national

Pierre-Henri CUBAUD

Responsable opérationnel

Pierre-Henri CUBAUD

Public et conditions d'accès

Cet enseignement s'adresse aux étudiants ayant des bases en mathématiques ou des connaissances en traitement du signal, ainsi qu'une bonne pratique de l'Informatique. Pour les TPs, il est préférable de connaître un langage de programmation (idéalement C/C++ ou Java, ou Processing). Néanmoins, les étudiants non familiers avec la programmation peuvent faire un exposé à la place du TP.
Cet enseignement est indépendant du cours de Vision 2D NSY218. Néanmoins, suivre les deux unités d'enseignement donne une formation approfondie en Vision par Ordinateur.

Objectifs pédagogiques

L'objectif de ce cours est de présenter et d'explorer les méthodes et techniques de la Vision par Ordinateur existantes et celles qui font l'objet des recherches actuelles. Cette discipline aux nombreux problèmes non encore résolus se trouve au carrefour des mathématiques appliquées et de l'informatique. La Vision par Ordinateur est à la base de tout système de vision artificielle qui prend en entrée une ou plusieurs images numériques, et qui effectue des traitements sur ces images afin d'en extraire des informations relatives à la scène observée.
Le début du cours reprend les bases du traitement et de l'analyse d'image ainsi que les bases mathématiques nécessaires. Il est commun aux deux UEs NSY218 et NSY219. La deuxième partie du cours passe en revue et approfondit les approches permettant d'extraire d'une ou plusieurs images des informations tridimensionnelles relatives à la scène photographiée.

Contenu

  • Introduction : qu'est-ce que la Vision par Ordinateur '
  • Analyse et traitement des images
    • Rappels - les bases de l'image (acquisition, représentation de la couleur)
    • Filtrage (lissage, ajustement d'histogramme)
    • Extraction de primitives (détection de contours, extraction de points d'intérêt, segmentation en régions)
  • Eléments de géométrie
    • Modélisation géométrique de la caméra (modèles et calibrage de caméra)
    • Introduction aux invariants (les bases de la géométrie projective)
  • Mise en correspondance d'images
    • Caractérisations, mesures de similarité et algorithmes d'appariement
    • Quelles primitives image pour quelles applications '
  • Encore plus de géométrie projective
    • Espaces et bases projectifs
    • Invariants projectifs : le birapport
  • Géométrie des systèmes à n oculaires (n > 1)
    • Vision stéréoscopique (géométrie épipolaire et calibrage stéréoscopique)
    • Systèmes multi-oculaires (n > 2)
  • Applications
    • Reconstruction 3D de scènes et d'objets
    • Mosaïques d'images
    • Transfert d'images (synthèse de nouvelles vues sans modèle 3D)

Modalité d'évaluation

Les enseignements sont composés de cours, de séminaires invités ainsi que de travaux pratiques ou d'exposés réalisés par les étudiants. L'UE sera validée par une note qui sera fonction de celles obtenues à l'examen, aux travaux pratiques ou aux exposés. L'examen consiste en la synthèse et la compréhension d'un article de recherche récent du domaine, à choisir parmi plusieurs articles.

Bibliographie

  • D. Forsyth & J. Ponce : Computer Vision - A modern approach, Prentice Hall, 2003
  • R. Conzalez & R. Woods : Digital Image Processing, Prentice Hall, 2002
  • R. Hartley & A. Zisserman : Multiple View Geometry, Computer Science News, Cambridge University Press, Edition juin 2000 ou mars 2004
  • V. Gouet : Mise en correspondance d'images en couleur - Application à la synthèse de vues intermédiaires, Thèse de doctorat, Octobre 2000
  • R. Horaud & O. Monga : Vision par Ordinateur - Outils fondamentaux, Ed. Hermès, 1995
  • CVonline : http://www.dai.ed.ac.uk/CVonline/
  • The Computer Vision Homepage : http://www.cs.cmu.edu/~cil/vision.html
  • R. Belaroussi : Traitement de l'image et de la vidéo, Ellipses Marketing, Technosup 2010
  • D. Lingrand : Introduction au traitement d'images, Vuibert, 2ème édition 2008

Contact

Département informatique
2D4P40, 31.1.13, 2 rue conté
75003 Paris
Tel :01 40 27 26 81
Meriem Bouabdellah

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Enseignement non programmé cette année