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Analyse et synthese d'une famille de filtres non-lineaires. Application au traitement d'images couleur
| Auteur / Autrice : | LAURENT LUCAT |
| Direction : | Dominique Barba |
| Type : | Thèse de doctorat |
| Discipline(s) : | Sciences appliquées |
| Date : | Soutenance en 1998 |
| Etablissement(s) : | Nantes |
Résumé
Le filtrage non-lineaire de type statistiques d'ordre est couramment employe en traitement des images. Une famille de filtres en developpement constant depuis 10 ans est celle des filtres non-lineaires vectoriels, dedies au traitement des signaux a plusieurs composantes, et visant a exploiter la correlation existant entre ces composantes. Les domaines privilegies d'application sont par exemple le traitement des images couleur ou satellitaires. Une voie essentielle de la these concerne l'etude de ces filtres non-lineaires vectoriels. Nous donnons une classification des differents outils, basee sur les criteres utilisees pour le tri vectoriel, et mettant en valeur leur degre de genericite / complexite. Le traitement vectoriel d'un signal multi-composantes laisse presager une amelioration des performances par rapport a un filtrage independant sur chaque voie (filtrage marginal) ; ainsi, le filtre median vectoriel (vmf) est repute pour produire des contours plus nets qu'un filtre median marginal, en presence d'un bruit impulsif. Nous montrons qu'en realite l'approche vectorielle ne permet pas forcement d'ameliorer le filtrage, et ne procure ici un gain que dans des conditions precises de rapport entre les contours et les impulsions. Souvent citee comme un handicap, la complexite calculatoire des filtres depend neanmoins de la methode utilisee pour le tri vectoriel ; nous proposons un procede de calcul rapide applicable a un ensemble de filtres de type vmf. Les possibilites d'adaptation des filtres sont un critere important pour leur utilisation dans des applications reelles. Or il n'existe pour ainsi dire pas a ce jour de techniques d'optimisation pour les filtres non-lineaires vectoriels. Nous proposons deux methodes d'optimisation des filtres medians vectoriels ponderes (wvmf), outils majeurs en traitement d'images. L'integration de filtres non-lineaires dans des systemes de traitement d'images constitue un second volet, applicatif, de la these. Dans l'optique d'un pre-traitement video de complexite moderee pour mpeg2, nous proposons des outils relativement simples et efficaces, lineaires ou non-lineaires, pour filtrer les perturbations apparues sur une chaine de transmission reelle. Dans le contexte de la synthese de vues intermediaires pour des applications de realite virtuelle, nous proposons ensuite un schema iteratif d'interpolation, utilisant un wvmf, pour reconstruire les donnees manquantes, irregulierement reparties dans une image couleur.