Reconstruction de séquences d'images haute résolution : application à la restauration de films cinématographiques

• Auteur / Autrice : Laurent Joyeux
• Direction : Jean-Pierre Bonnefoy
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance en 2000
• Etablissement(s) : La Rochelle

Mots clés

Mots clés contrôlés

Kalman, Filtrage de

Films -- Conservation et restauration

Traitement d'images -- Techniques numériques

Résumé

La restauration des documents cinématographiques a débuté durant cette dernière décennie et elle fut principalement motivée par l'état de délabrement avancé de nombreux films. Le traitement numérique des films détériorés semble incontournable, même s'il reste très couteux pour être généralisé aujourd'hui. Les films cinématographiques vieillissants subissent divers types de détériorations. Nous abordons dans ce mémoire la restauration de deux catégories de défauts qui sont aussi les plus fréquents : les détériorations ponctuelles et les rayures. Pour préserver la qualité visuelle des images cinématographiques, nous détectons d'abord les détériorations pour ne focaliser la correction que sur les zones endommagées. La localisation des détériorations ponctuelles utilise deux détecteurs complémentaires. Un détecteur morphologique basé sur les propriétés statiques et un détecteur dynamique qui s'appuie sur le caractère impulsionnel de ces défauts. Les détériorations sont ensuite supprimées par une reconstruction morphologique. La rayure, de par sa persistance temporelle, compte parmi les défauts les plus problématiques à supprimer. Nous proposons, pour détecter les rayures, une approche spatio-temporelle. Tout d'abord, une technique statique basée sur la recherche d'extrema permet de détecter toutes les rayures. Un processus de poursuite, mis en œuvre par un filtrage de Kalman, permet alors de rejeter les fausses rayures. Deux méthodes de restauration, l'une statique et l'autre temporelle, sont proposées pour reconstruire les zones rayées. La première technique consiste en une version améliorée d'un algorithme existant basé sur les séries de Fourier. La seconde est une nouvelle approche bayesienne qui se distingue par sa performance aussi bien en terme de qualité qu'en cout de calcul. Sa principale originalité réside dans sa prise en compte des informations résiduelles des zones rayées.