Tramage d'images et techniques du recuit simule : adaptation et implantation parallele

• Auteur / Autrice : NABIL MESBAH
• Direction : Kurosh Madani
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences et techniques
• Date : Soutenance en 1999
• Etablissement(s) : Paris 12

Résumé

Dans ce travail, nous traitons le probleme du tramage d'images par des techniques stochastiques de type recuit simule. Le tramage d'images consiste a convertir une image multivaluee en une image biniveau ayant l'apparence de l'image multiniveau initiale. Nous avons utilise, pour la methode de recuit simule applique a ce traitement, deux dynamiques de minimisation d'energie : celles de metropolis et de glauber. Le recuit permet d'obtenir des resultats de bonne qualite ; cependant, l'inconvenient le plus souvent evoque pour cette methode est le temps de calcul important. Afin de pallier a cet inconvenient, deux voies ont ete envisagees : une mise en uvre interactive et la parallelisation de l'algorithme. Dans le premier cas, nous avons propose des ameliorations pour trois des principaux parametres de l'algorithme du recuit. Tout d'abord, l'etablissement d'une loi de decroissance de la temperature a permis d'obtenir une convergence plus rapide de l'algorithme. Ensuite, la fonction d'energie a ete simplifiee, ce qui a de nouveau conduit a une acceleration du temps de calcul. Enfin, nous avons introduit un critere d'arret, qui indique l'obtention d'images de qualite visuelle satisfaisante. De plus, lors de la mise en uvre interactive, nous avons constate que les resultats obtenus par la dynamique de glauber sont meilleurs que ceux obtenus par la dynamique de metropolis. Suite a ces resultats, nous avons choisi de paralleliser l'algorithme base sur la dynamique de glauber. Dans le deuxieme cas concernant la parallelisation de l'algorithme du recuit, nous proposons d'utiliser une methodologie de mise en uvre qui permettra l'adaptation automatique sur une architecture donnee. Cette methodologie s'appelle adequation algorithme architecture (a 3). Nous avons mis en uvre l'algorithme de recuit simule pour le tramage d'images en utilisant l'outil syndex supportant la methodologie a 3. Nous avons alors montre, qu'a partir d'une version de l'algorithme fonctionnant en monoprocesseur, il est facile d'en faire une version multiprocesseur. En effet, la mise en uvre avec les quatre processeurs de traitement de signal tms320c40 dont nous disposons ne necessite pas de mise au point specifique. La version obtenue possede le meme comportement en termes de valeurs produites et approche au mieux le temps reel. La demarche presentee reduit de maniere tres importante les temps de developpement de notre application et, plus generalement, des applications de traitement d'images. Notre travail sur la parallelisation de l'algorithme nous a naturellement amene a nous interesser aux techniques neuromimetiques. L'architecture des reseaux de neurones etant intrinsequement parallele, il nous a semble interessant, dans une premiere etape, d'utiliser les resultats du recuit en vue d'une simulation par un reseau de neurone classifieur de type lvq. Dans une seconde etape, nous avons utilise une methode hybride associant la technique du recuit simule et le processeur neuronal specialise zisc d'ibm. Ainsi, nous avons combine l'utilisation du recuit simule et les reseaux de neurones afin d'obtenir des resultats plus rapidement. Les premiers resultats d'evaluations de ces techniques sont assez interessants et nous permettent d'ouvrir des perspectives sur l'utilisation des reseaux de neurones pour le tramage d'images.