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Thèse soutenue

Application de la morphologie mathématique à l'analyse des conditions d'éclairage des images couleurs

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Auteur / Autrice : Valéry Risson
Direction : Serge Beucher
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Morphologie mathématique
Date : Soutenance en 2001
Etablissement(s) : Paris, ENMP
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre de morphologie mathématique (Fontainebleau, Seine et Marne)

Résumé

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Cette thèse présente des outils d'analyse d'images couleur visant à extraire des informations pertinentes sur les conditions d'éclairage de l'image caractérisant sa composante lumineuse et nous révélant des indices sur son contexte sémantique. Cependant, ces informations ne sont pas directement disponibles à travers les données image. Nous identifions donc des objets sémantiques d'intérêt, dans le cadre de notre problématique, et nous développons les outils nécessaires pour les analyser. Nous nous appuyons sur des modèles physiques d'illumination pour décrire les phénomènes de réflexion lumineuse et comprendre comment ils modifient les données image. Premièrement, nous présentons une approche photométrique de l'analyse des conditions d'éclairage qui s'articule autour d'un outil de détection des ombres. Les ombres permettent de mesurer le contraste de luminance global sur l'image, ce qui donne une indication sur le rapport entre la lumière directe et la lumière ambiante. Pour affiner l'analyse, nous présentons aussi un outil de détection de ciel qui permet d'extraire les conditions météorologiques prévalant au moment de la prise de vue. Deuxièmement, nous présentons une méthode de détection de la chrominance de l'illuminant. La convergence observée sur les surfaces inhomogènes est utilisée pour identifier la chrominance de l'illuminant. L'emploi de la segmentation morphologique couleur permet d'effectuer un découpage de l'image en zones homogènes en couleur et en luminance; chaque région correspond à une réflectance spectrale uniforme. Ensuite, un filtrage élimine les régions qui ne vérifient pas les hypothèses sousjacentes au modèle de réflexion dichromatique. Enfin, à partir des convergences chromatiques calculées sur chaque région, on détermine le point de convergence le plus probable. C'est le point correspondant aux coordonnées chromatiques de la chrominance de l'illuminant.