Numéro 1

1. Introduction David Fofi, Demonceaux Cédric. 07-08 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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2. 4DGVF : segmentation variationnelle pour images 3D multicomposantes Vincent Jaouen, Paulo González, Simon Stute, Denis Guilloteau, Sylvie Chalon, Sylvie Chalon, Irène Buvat, Clovis Tauber. 09-38 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Dans cet article, nous généralisons le flot de vecteurs gradients (GVF) pour les images à valeurs vectorielles. Nous basons notre méthode sur la définition d’un tenseur de structure multicomposante pondéré par une estimation aveugle du contraste, exploitant l’intégralité de l’information spatio-spectrale pour réduire la sensibilité au bruit et affiner les orientations du champ de forces dans l’image. Le champ de forces ainsi produit tire profit des directions et amplitudes du gradient déduites de l’analyse de la structure locale. Appliquée à la segmentation de volumes biologiques en imagerie par tomographie d’émission de positrons (TEP) 3D dynamique, nous validons notre méthode sur des simulations Monte Carlo réalistes d’images TEP de fantômes numériques et présentons des résultats sur des images TEP dynamiques réelles. Les performances obtenues sur ce type d’images confirment l’intérêt de l’approche multicomposante de surfaces actives proposée.

3. Stéréophotométrie non calibrée en présence d’écarts au modèle lambertien Yvain Quéau, Jean-Denis Durou, Bastien Durix, Vincent Charvillat. 107-141 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Nous présentons une méthode robuste de résolution du problème de la stéréophotométrie non calibrée dans le cadre lambertien, en présence d’écarts à ce modèle tels que les ombres ou les taches spéculaires. Nous montrons d’abord comment détecter de tels écarts afin d’estimer de façon plus précise les paramètres caractéristiques des sources lumineuses, qui sont supposées de même intensité afin de lever l’ambiguïté de bas-relief généralisée inhérente au problème. Nous montrons ensuite comment estimer la normale et l’albédo en chaque point en prenant en compte les écarts au modèle, ce qui est facilité par l’estimation précise des éclairages. Nous validons notre méthode qualitativement et quantativement par la reconstruction 3D d’objets synthétiques et réels, et nous comparons son efficacité et sa précision aux meilleures méthodes actuelles.

4. Détection radiale de visages sur images omnidirectionnelles Yohan Dupuis, Xavier Savatier, Jean-Yves Ertaud, Pascal Vasseur. 143-173 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Les capteurs de vision omnidirectionnelle sont aujourd’hui couramment utilisés pour l’interprétation géométrique de scènes. Cependant, peu de travaux portent sur la détection d’objets à partir de ces capteurs. Les travaux existants passent par un dépliement des images omnidirectionnelles pour obtenir des images pseudo-perspectives. L’algorithme de détection de visages sur images perspectives est ensuite appliqué directement sur les images dépliées. Dans ces travaux, nous investiguons la manière dont les images omnidirectionnelles doivent être traitées pour être interprétées telles que fournies par le capteur de vision omnidirectionnelle. Nos résultats montrent qu’une attention particulière doit être portée sur le choix des descripteurs lors de l’adaptation d’algorithmes développés pour la vision perspective à la vision omnidirectionnelle.

5. Caméras virtuelles pour l’étalonnage d’un système de réalité augmentée sur affichage semi-transparent Jim Braux-Zin, Adrien Bartoli, Romain Dupont, Mohamed Tamaazousti. 175-195 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Nous proposons dans cet article une nouvelle méthode d’étalonnage extrinsèque pour systèmes de réalité augmentée sur affichages semi-transparents. Cette méthode est appliquée ici à un système de type tablette augmentée composé d’un écran semi-transparent, d’un dispositif de suivi de l’utilisateur et d’un dispositif de localisation par rapport à la scène observée. Cette méthode reste cependant générique et applicable à la plupart des scénarios de réalité augmentée. Elle estime les poses relatives de ces trois composants en se basant sur les obervations 2D à l’écran de points de référence d’un objet connu. Ces observations sont fournies par l’utilisateur, par exemple sous forme de clics à la souris. Une initialisation convexe est d’abord calculée grâce à l’étalonnage de caméras virtuelles. Un ajustement de faisceaux global raffine ensuite le résultat. Des expériences sur données synthétiques et réelles montrent le bien-fondé de cette approche.

6. Estimation des cartes du temps de c ollision (TTC) basée sur le flot optique en vision para-catadioptrique Fatima Zahra Benamar, Sanaa El Fkihi, Cédric Demonceaux, El Mustapha Mouaddib, Driss Aboutajdine. 197-219 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Cet article s’intéresse à l’estimation du temps de collision d’un robot mobile muni d’une caméra catadioptrique. Ce type de caméra est très utile en robotique car il permet d’obtenir un champ de vue panoramique à chaque instant. Le temps de collision a été largement étudié dans le cas des caméras perspectives. Cependant, ces méthodes ne sont pas directement applicables et nécessitent d’être adaptées, à cause des distorsions des images obtenues par les caméras omnidirectionnelles. Dans ce travail, nous proposons de tirer parti du flot optique calculé sur les images omnidirectionnelles pour en déduire le temps de collision (TTC) entre le robot et l’obstacle. Nous verrons que la double projection d’un point 3D sur le miroir puis sur le plan caméra aboutit à une nouvelle formulation du TTC pour les caméras catadioptriques. Cette formulation nous permet de connaître à chaque instant et sur chaque pixel de l’image le TTC à partir du flot optique en ce point. Notre approche est validée sur des données de synthèse et des expérimentations réelles. Enfin, nous montrons que ce calcul permet de détecter les obstacles situés dans l’axe du mouvement du robot.

7. Exploration autonome et cartographie topologique en environnement inconnu référencées vision omnidirectionnelle Romain Marie, Ouiddad Labbani-Igbida, El Mustapha Mouaddib. 221-243 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Dans ce papier, nous présentons une nouvelle méthode pour l’exploration autonome d’environnements inconnus et la construction de carte topologique par un robot mobile terrestre à partir d’un capteur de vision catadioptrique. Nous proposons une approche incrémentale qui permet au robot d’extraire et de combiner plusieurs représentations spatiales construites à partir des images acquises : l’espace libre navigable obtenu par la propagation d’un contour actif, les topologies locale et globale déterminées à partir du squelette de l’espace libre et une signature de lieu fondée sur l’information photométrique pertinente. Des résultats expérimentaux en environnement extérieur à large échelle démontrent l’efficacité de l’approche et ouvrent de nouvelles perspectives pour les méthodes de navigation autonome basées vision, qui sont encore aujourd’hui un problème ouvert en robotique.

8. Trois approches de planification de vue automatiques et intelligentes pour la numérisation 3D d’objets inconnus Souhaiel Khalfaoui, Ralph Seulin, Yohan Fougerolle, David Fofi. 245-269 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Ce papier propose trois approches itératives et intelligentes de planification de vue pour la numérisation 3D d’objets sans connaissance a priori de leurs formes. La première méthode est une approche simple et naïve basée sur la génération d’un ensemble de points de vue par échantillonnage régulier de l’enveloppe englobante des données acquises. La deuxième méthode est basée sur une analyse de l’orientation des différentes parties acquises. La troisième méthode vise à explorer les parties de l’objet qui figurent dans la limite du champ de visibilité et est basée sur un couplage de la visibilité angulaire avec la visibilité réelle par lancer de rayons. Les résultats de numérisation d’objets de différentes classes de complexité sont présentés et prouvent l’efficacité et la robustesse de nos approches.

9. Classification d’images à grande échelle avec des SVM Thanh-Nghi Doan, Thanh-Nghi Do, François Poulet. 39-56 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Nous présentons des améliorations de l’algorithme de Power Mean SVM (PmSVM) pour la classification d’ensembles d’images tels qu’ImageNet (14 millions d’images et 21 000 classes) qui rendent l’apprentissage beaucoup plus complexe (temps et coût mémoire). Les SVM ne sachant traiter que deux classes, les approches les plus utilisées sont un contre un ou un contre le reste. Avec les grands ensembles de données, l’approche un contre le reste est préférée pour des raisons de coût, mais implique des problèmes de déséquilibre. Pour le déséquilibre, nous proposons un algorithme de bagging équilibré de SVM, parallélisé pour obtenir les résultats dans un temps raisonnable. Sur les 1 000 plus grandes classes d’ImageNet (ILSVRC 2010) il est 286 fois plus rapide que le PmSVM original et 1 434 fois plus rapide que LIBLINEAR avec une amélioration relative de plus de 20 % de la précision par rapport à ce dernier.

10. Fusion d’informations pour la compréhension de scènes Philippe Xu, Franck Davoine, Jean-Baptiste Bordes, Thierry Denoeux. 57-80 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Nous présentons des améliorations de l’algorithme de Power Mean SVM (PmSVM) pour la classification d’ensembles d’images tels qu’ImageNet (14 millions d’images et 21 000 classes) qui rendent l’apprentissage beaucoup plus complexe (temps et coût mémoire). Les SVM ne sachant traiter que deux classes, les approches les plus utilisées sont un contre un ou un contre le reste. Avec les grands ensembles de données, l’approche un contre le reste est préférée pour des raisons de coût, mais implique des problèmes de déséquilibre. Pour le déséquilibre, nous proposons un algorithme de bagging équilibré de SVM, parallélisé pour obtenir les résultats dans un temps raisonnable. Sur les 1 000 plus grandes classes d’ImageNet (ILSVRC 2010) il est 286 fois plus rapide que le PmSVM original et 1 434 fois plus rapide que LIBLINEAR avec une amélioration relative de plus de 20 % de la précision par rapport à ce dernier.

11. Colorisation de nuages de points 3D par recalage dense d’images numériques Nathan Crombez, Guillaume Caron, El Mustapha Mouaddib. 81-106 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Le patrimoine architectural est composé de biens historiques et artistiques qui doivent être protégés, préservés, restaurés et exposés au plus grand nombre. Des appareils modernes tels que les scanners à laser 3D sont de plus en plus utilisés en documentation culturelle. Ces outils permettent de générer avec précision et rapidité des nuages de points de monuments historiques. Avec les données collectées, il est possible de créer un maillage afin de visualiser virtuellement les formes et/ou la surface de l’édifice. La plupart du temps, le scanner tridimensionnel est équipé d’un appareil photo numérique qui est utilisé pour coloriser les points relevés. Cependant, la qualité photométrique du nuage de points n’est pas toujours suffisante principalement à cause de problèmes de couleurs et de résolution. Des méthodes d’uniformisation d’intensités existent pour améliorer la colorimétrie mais ne permettent pas d’obtenir des rendus photo-réalistes et d’améliorer la résolution. C’est pourquoi, nous proposons une nouvelle méthode pour coloriser les nuages de points à l’aide d’images numériques de haute résolution acquises avec un appareil photo. Pour cela, nous avons développé une méthode permettant d’obtenir un recalage précis entre des images numériques acquises et un nuage de points, ce qui est une étape cruciale pour une bonne colorisation par projection de couleurs. Des résultats sur des jeux de données issus de la numérisation de la cathédrale d’Amiens à l’intérieur et à l’extérieur démontrent la validité de notre approche en obtenant des nuages de points de qualité et de résolution photométriques nettement meilleures.

Numéro 3

1. Introduction Faouzi Ghorbel, Christian Roux. 277-277 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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2. Indexation d’objets 3D par spectre de formes géodésiques 3D (SFG3D) Faten Chaieb, Wieme Gadacha, Faouzi Ghorbel. 279-291 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Dans ce papier, nous nous intéressons au problème d’indexation d’objets 3D par descripteurs de formes. L’approche proposée consiste à construire un nouveau descripteur intrinsèquement invariant aux transformations géométriques et robuste aux changements de topologie et au remaillage. Il s’agit de calculer au voisinage des points d’intérêts de la surface externe de la forme, le spectre de forme 3D (SF3D) retenu dans le standard MPEG-7 (Zaharia, 2001). Le voisinage autour de chaque point d’intérêt est obtenu par intersection des courbes de niveaux géodésiques et des lignes radiales. Les courbes de niveaux correspondent aux points situés à égales distances géodésiques du point d’intérêt. Les expériences effectuées sur les bases de test de SHREC’09 et de SHREC’11 montrent les propriétés du descripteur proposé et valident la pertinence de notre approche par rapport aux descripteurs proposés dans la littérature (Lian, 2009 ;2011).

3. Problématique de l’idempotence pour les images couleurs et multivaluées Rania Goutali, Noël Richard, Audrey Ledoux, Noureddine Ellouze. 293-305 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Le filtrage morphologique avancé nécessite que certaines propriétés soient validées avant d’être utilisées : idempotence et croissance. Si la preuve de ces propriétés est directe sur des objets unidimensionnels, il n’en est pas de même sur des objets multivalués. Ce travail porte sur la validation de la propriété d’idempotence des opérateurs d’ouverture et de fermeture couleur. Pour l’ordonnancement basé distance, nous montrons pourquoi cette propriété n’est pas vérifiée, nous proposons ensuite une modification résolvant ce problème puis un cadre générique d’écriture des fonctions d’ordonnancement vectorielles.

4. Renormalisation couleur d’une image de peau pour l’imagerie dermatologique Marc Rodríguez, Noël Richard, Anne-Sophie Capelle-Laizé, Audrey Ledoux. 307-319 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Les lésions dermatologiques sont suivies sur plusieurs mois ou années par le dermatologue, Sans système d’acquisition d’images robuste et reproductible dans le temps. Compte Tenu des contraintes d’usage du dermatologue, nous voulons construire un système d’acquisition Faiblement contraint. Malheureusement, des variations de couleurs apparaissent et doivent Etre corrigées. Dans ce travail, nous comparons et analysons quelques modèles basiques de Correction utilisés dans la littérature et nous montrons que la normalisation couleur est une Transformation non linéaire dans des cadres d’acquisition insuffisamment contraints.

5. Extension de l’algorithme plug-in pour l’optimisation du paramètre de lissage de l’estimateur du noyau-difféomorphisme Molka Troudi, Faouzi Ghorbel. 321-338 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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L’estimateur noyau-difféomorphisme est une généralisation de l’estimateur à noyau permettant d’estimer les densités en tenant compte de leur support naturel. Le recours à un changement de variable approprié permet de limiter significativement le phénomène de Gibbs. Cependant, la qualité de l’estimation est tributaire de la valeur du pas qui doit être ajusté. Dans cet article, nous nous focalisons sur l’algorithme plug-in pour l’optimisation du pas. Ainsi, nous proposons une extension de cet algorithme itératif à l’estimateur du noyau difféomorphisme. Après un aperçu des théorèmes de convergence de la méthode du noyau-difféomorphisme et la présentation de l’algorithme proposé, la mesure de l'écart quadratique moyen intégré de quelques densités semi-bornées et bornées simulées puis ré-estimées permet de mettre en évidence l'intérêt de cette approche.

6. Filtrage statistique optimal rapide dans des systèmes linéaires à sauts non stationnaires Noufel Abbassi, Stéphane Derrode, François Desbouvries, Yohan Petetin, Wojciech Pieczynski. 339-361 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Nous traitons du problème de filtrage statistique optimal dans des systèmes à sauts. Nous considérons trois processus : un processus continu caché X, un processus continu observé Y, et un processus discret caché R modélisant les « sauts », qui peuvent être vus comme les changements aléatoires des paramètres régissant localement les distributions markoviennes du couple (X,Y). Nous nous intéressons à une famille récente de modèles dans laquelle il est possible de mettre en place un filtrage optimal rapide, dont la complexité est linéaire en temps. Nous étendons cette famille en introduisant un quatrième processus discret fini U permettant de modéliser les possibles non-stationnarités du triplet (X, R, Y). Nous montrons que les filtrages optimaux rapides demeurent possibles dans la famille étendue et nous illustrons leur intérêt via quelques simulations.

7. Identification de modèles de rayonnement solaire en zone tropicale par critères d’information Laurent Linguet, Yannis Pousset, Christian Olivier. 363-381 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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L’objet de cet article est d’améliorer la connaissance du rayonnement solaire en zone tropicale à travers l’analyse des données de mesures d’irradiance au sol. Pour cela nous identifions, à l’aide de critères d’information, les distributions de probabilité introduites dans quelques modèles de génération de rayonnement solaire synthétique. Puis, nous validons les résultats à partir de différentes mesures et différents tests entre distributions issues des données réelles et celles synthétisées.

8. Critères BIC et AIC pour les chaînes de Markov cachées. Application aux communications numériques Noura Dridi, Yves Delignon, Wadih Sawaya, Sawaya Wadih. 383-400 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Dans cet article, nous proposons de développer les critères d’Information d’Akaike (AIC) et Bayesien (BIC) pour sélectionner l’ordre des chaînes de Markov cachées (CMC) et pour la sélection de modèles CMC. Les critères de sélection asymptotiques d’Akaike (AIC) ou Bayesien (BIC) devant respecter l’indépendance des données, nous proposons dans le cas des modèles de Markov cachés d’appliquer les critères sur les données observées conditionnelles aux données cachées préalablement estimées. Les algorithmes de sélection de modèles et d’estimation aveugle sont par la suite développés dans le cadre des communications numériques large bande. Les performances de ces critères sont évaluées au regard de la taille de l’échantillon et de la forme du canal en termes de taux de bonne sélection et de taux d’erreur binaire. En particulier, la pertinence de l’estimation aveugle avec sélection de modèles est comparée à l’estimation aveugle de modèles combinés.

9. Systèmes de fusion d’indicateurs techniques par approche hybride probabilité-possibilité Alya Itani, Jean Marc Le Caillec, Bassel Solaiman, Ali Hamié. 401-419 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Le but d’un gestionnaire de portefeuille est d’acheter bas et de vendre haut afin d’optimiser les rendements et de réduire les risques de perte. Face aux changements quotidiens, les gestionnaires doivent régulièrement prendre une décision de vendre, d’acheter ou de conserver leurs titres. De nombreuses techniques d’analyses ont été introduites afin de prendre la bonne décision. L’analyse technique, la plus utilisée, est basée sur des indicateurs financiers qui permettent de définir les tendances et de prévoir les variations des valeurs liquidatives des titres. Ces indicateurs financiers aident le gestionnaire dans la prise de décisions. Les succès effectifs ainsi que la simplicité de mise en oeuvre de cette approche expliquent le fort intérêt suscité parmi les gestionnaires de portefeuilles. Cependant l’efficacité de cette approche est diminuée par plusieurs facteurs tels que l’incertitude, l’ambiguïté ou l’imprécision de l’information fournie par ces indicateurs. Dans cet article, trois systèmes de décision basés sur une approche hybride probabilité-possibilité sont proposés et testés sur des données historiques de l’EuroStoXX50 et le CAC40. Le système proposé a pour avantage l’utilisation conjointe de l’extraction de l’information à partir des données historiques grâce aux probabilités et de la gestion de l’incertitude/imprécision de cette information grâce aux approches possibilistes. L’objectif est de fournir aux gestionnaires une décision plus robuste par fusion de plusieurs indicateurs que celle fournie par les indicateurs séparément.