Projet de traitement numérique de l'image - la transformée de Hough standard

Résumé du document

Dans le cadre du projet de l'unité d'enseignement traitement numérique de l'image, il nous a été demandé de réaliser un module d'une bibliothèque de traitement d'image qui s'occupera de la transformée de HOUGH d'une image. Ce module ainsi réalisé sera intégré au projet final. Le tout fera une application de traitement numérique de l'image.

La Transformée de HOUGH Standard est une méthode classique de détection de lignes droites dans une image. Elle a été utilisée dans plusieurs applications : la détection des routes dans les images prises par satellite par Geman et Jedynak, la localisation des robots par Hoppenot, la lecture robuste de code-barres par Muniz ainsi que la détection des sillages de bateaux par Rey et Magli.

Partant de la dualité point-sinusoïde et point-droite la THS propose un détecteur de ligne droite dans les images. Pour détecter les droites dans une image, chaque point allumé (image binaire) est transformé en une sinusoïde dans l'espace des paramètres (discrétisé) et les points parcourus par le plus de sinusoïdes représentent les droites passant par le plus de points dans l'image. La recherche des lignes droites dans une image se réduit donc à la détection des maxima locaux (pics) dans l'espace des paramètres.

Extraits

[...] Algorithme de calcul de o , o pour tout couple de pixels appartenant au contour: Calculer les coordonnées de la droite passant par les deux pixels, Convertir les paramètres continus en indice: Mise à jour de l'accumulateur: Fin pour Après cet algorithme de calcul de l'accumulateur, on peut maintenant expliquer comment mettre la transformée de Hough d'une image à travers les étapes suivantes : Etape 1 : extraire les contours de l'image. Cette étape fait suite à des prétraitements que nous allons détailler plus bas. Etape 2 : Former toutes les droites possibles à partir des points retenus sur ces contours : si on a N points sur les contours ça fait environ / droites environ. On comprend donc pourquoi les prétraitements sont nécessaires pour la convergence de l'algorithme. [...]

[...] Etape 3 : Associer chaque droite formée par les contours à une droite de l'accumulateur. Ici on définit une application surjective de l'espace image vers l'espace des paramètres matérialisé ici par l'accumulateur. Etapes 4 : détection des maxima locaux dans l'accumulateur et déduction des formes représentatives Algorithme N = collection des points de contour à traiter NN = nombre de tirages de paires de points faire : tirer une paire de point P incrémenter l'accumulateur A de la droite passant par P si cet accumulateur a atteint un seuil déterminé alors faire : définir la droite D qui correspond à A identifier sur l'image les points qui appartiennent à D supprimer ces points de la collection N mettre NN à zéro fin si tant que NN / * [...]

[...] La Transformée de HOUGH Standard est une méthode classique de détection de lignes droites dans une image. Elle a été utilisée dans plusieurs applications : la détection des routes dans les images prises par satellite par Geman et Jedynak, la localisation des robots par Hoppenot, la lecture robuste de code-barres par Muniz ainsi que la détection des sillages de bateaux par Rey et Magli. Partant de la dualité point-sinusoïde et point-droite la THS propose un détecteur de ligne droite dans les images. [...]

[...] PROJET DE TRAITEMENT NUMERIQUE DE L'IMAGE : TRANSFORMEE DE HOUGH Liste des figures Figure Coordonnées Cartésiens 6 Figure Transformée de 1 à m 6 Figure 3:Coordonnées Polaire 7 Figure 4:Changements de coordonées 8 Sommaire Liste des figures 2 Sommaire 3 Introduction Contexte et Problématique Contexte Problématique CONCEPTS UTILISES Rappel : espace image Transformée 1 à m Rappel : représentation polaire Réalisation Principe d'accumulation d'évidence Accumulateur Algorithme Code source Librarie Utilisee : Opencv Prétraitements Applications Conclusion Références Bibliographie 15 Introduction Dans le cadre du projet de l'unité d'enseignement traitement numérique de l'image, il nous a été demandé de réaliser un module d'une bibliothèque de traitement d'image qui s'occupera de la transformée de HOUGH d'une image. Ce module ainsi réalisé sera intégré au projet final. Le tout fera une application de traitement numérique de l'image. Dans la suite de ce rapport, nous allons d'abord faire une brève présentation de la transformée de HOUGH et ensuite présenter les algorithmes utilisés pour le mettre en œuvre, sans oublier le code source utilisé. Contexte et Problématique 1 Contexte La Transformée de HOUGH a été développé par Paul Hough en 1962 et breveté par IBM. [...]

[...] OpenCV Reference Manual 3. http://wcours.gel.ulaval.ca/2006/a/21405/default/7references/index.chtml 4. http://www.site.uottawa.ca/~laganier/tutorial/opencv+directshow 5. http://www710.univ-lyon1.fr/~bouakaz/OpenCV- 0.9 .5/docs/ 11 Prétraitements Filtrage moyenneur supprimer le surplus de contours non voulus Conversion RVB ( Niveau de gris traitements suivants non basés sur la couleur Opérateur de Canny-Deriche récupération des contours Binarisation Garder l'essentiel de l'information contour 12 Applications Reconnaissance d'écriture Reconnaissance sur machines de ligne Détection de lignes dans des scènes de conduite sur autoroute Détection de l'endormissement d'un conducteur Détection de bâtiments Détection de l'endormissement d'un conducteur Principe: analyse de la fréquence de clignement des yeux Technique fondée sur la détection de cercle Utilisation d'une transformée de Hough simplifiée afin de limiter le temps de traitement (application temps réel) Conclusion Au terme de notre travail, nous pouvons dire que nous avons pu mettre en évidence la transformée de HOUGH uniquement sur un aspect : la détection des droites dans une image. [...]