Mots clés :
Calcul invariants, descripteurs de formes et de mouvement, segmentation, classification.
1. La segmentation des images (Responsable : Slim Mhiri)
Une des problématiques les plus classiques et non résolues est la segmentation des images.
Son intérêt est grand en analyse d'images et en reconnaissance de formes et récemment en codage et compression.
Plusieurs approches ont été développées (statistiques, morphologiques.).
Depuis un certain nombre d'années nous avons proposés un certain nombre de nouveaux algorithmes de classification non supervisés
du type Estimation Maximisation (EM) aboutissant à des amélioration de la qualité visuelle de la segmentation
et de sa complexité par l'introduction de :
- L'échantillonnage Bootstrap (thèse de doctorat de Monsieur Calvin Banga 1995 poursuivie
par la thèse de doctorat de Madame Leila Cammoun prévue pour 2004).
- L'estimation non paramétrique au niveau des classifieurs (méthode du noyau-difféomorphisme, fonctions orthogonales).
2. L’imagerie tridimensionnelle (Responsable : Tarak Bannour)
Un des enjeux scientifiques à venir au niveau international est la maîtrise des problèmes liés. A l'imagerie 3D, il s'agit de :
- La représentation et la description des objets tridimensionnel
- La visualisation
- La reconstruction
Dans ce sens, nous avons tenté de focaliser nos effort sur ces questions depuis les cinq dernières années.
Une série de résultats aussi bien au niveau théorique qu'expérimental ont été obtenus dans les questions difficiles suivantes :
La représentation isotrope des objets tridimensionnel par ré échantillonnage de type iso courbure
(thèse de doctorat de Tarak Bannour soutenue en Janvier 2003)
La description invariante des volumes tridimensionnels par rapport aux déplacements euclidiens
(thèse de doctorat de Mourad Zribi soutenu en 1997 en France)
La visualisation et la modélisation des objet Surface de l'espace tridimensionnel par la théorie des représentation de groupe
(thèse de doctorat de madame Asma Ben Abdallah)
La reconstruction isotrope des objet 3D à partir de données non organisées (rapport de DEA de Madame Faten Chaïeb)
La reconstruction d'objet 3D à partir d'une paire d'images stéréoscopique en utilisant la mise en correspondance de formes
à l'aide d'invariants affines (thèses de doctorat de mademoiselle Fatma Chaker)
ou projectif de contours (thèses de doctorat de madame Faten Chaïeb)
3. Le calcul invariant et la description de formes et de mouvement des objets (Responsable Faouzi Ghorbel)
La description de formes et de mouvement dans les images est aussi un problème crucial.
Son intérêt concernait classiquement analyse d'images et la reconnaissance de formes.
Récemment, avec le développement des applications multimédias, de nouvelles normes de codage et de compression
audiovisuelles se sont mises en place (MPEG 4 MPEG 7. ) développant une approche objet ou région.
Cela est devenu un vaste champs d'applications pour la description de formes et de mouvement d'objet (2D ou 3D)
Plusieurs approches ont été développées (algébriques, géométrique, topologique.).
Nous avons proposés une approche unifiée pour la modélisation de ces problèmes en se basant sur
- l'analyse harmonique sur les groupes (thèse de doctorat de Stéphane Derrode 1999).
- la géométrie différentielle (thèse de Monsieur Tarak Bannour 2003).
Depuis une quinzaine d'année, nous avons proposé des descripteurs de formes possédant un certain nombre de propriétés
souhaitables (complétude, stabilité, simplicité de l'implantation, classification des formes à partir des descripteurs... )
et cela pour différents cas de figures (contour, images à niveaux de gris, Images 3D).
Mots clés :
Indexation des images par le contenu, normes de compression et de codages audiovisuelles, imagerie médicale,
imagerie archéologiques, Pilotage de programme.
Responsables : Faouzi Ghorbel,
Cette thématique vise les applications et la mise en place de prototypes de services innovants et cela en collaboration avec
des équipes travaillant dans d'autres disciplines médecine (CHU Charles Nicolles, Facultés de Médecine de Monastir.),
archéologie (l'INPT) , océanographie (l'INSTM, IFREMER.) et télécommunications,
(France Télécom Recherche et Développement, ENSTBretagne, ANF.).
Les systèmes d'imagerie mis en oeuvre feront l'objet d'une présentation succincte.
Des algorithmes originaux émanant de nos travaux de recherche et liés à nos résultats conceptuels (thème 4) seront évoqués.
Nos avancées au niveau international dans certaines questions seront soulignées par leur intégration dans ces systèmes.
Les besoins spécifiques de la Tunisie dans le domaine de l'image dans différents secteurs nous a permis de soulever
des questions scientifiques inédites qui font appel à des algorithmes lesquels relèvent de nouveautés que nous avons pu développer.
Les thématiques appliquées au contexte tunisien et développées au sein du GRIFT concernent les domaines de :
- l'imagerie archéologique,
- l'imagerie médicale,
- les normes de Codage audio visuelles,
- l'imagerie Sonar.
1. L'imagerie archéologique (Responsable : Faouzi Ghorbel)
La Tunisie forte de son histoire trois fois millénaire dispose d'un patrimoine archéologique important.
Le secteur du tourisme y est développé et est appelé à plus d'efficacité.
Depuis quelques années l'orientation vers un tourisme culturel s'adressant à une clientèle plus exigeante, s'affirme.
Nous proposons d'innover dans ce sens en proposant de nouvelles idées pour la conception de nouveaux systèmes multimédias fonctionnant
en local ou à travers le réseau Internet, valorisant ainsi notre patrimoine historique et archéologique.
Il s'agit des points suivants :
La reconstruction de sites archéologique à partir d'images prises sur site, de données décrites dans des documents historiques,
d'idées architecturales.
Le développement de banques de données d'ouvres historiques sous formes d'images 2D ou 3D (mosaïques, statut, monuments.).
Ces bases de données seront munies de gestionnaires informatiques intelligents
(moteur de recherche par le contenu, extracteur d'objets, système de mosaïque pour les vues panoramiques
ou les visites virtuelles de temples ou d'amphithéâtres antiques..)
La Classification des monuments ou des mosaïques en fonction de l'analyse des couleurs,
des formes et du contenu afin de concevoir des outils d'imagerie utile aux chercheurs archéologues et historiens.
Pour cela nous développons :
des moteurs de recherche basés sur les systèmes d'indexation de base d'images par le contenu.
Il est bien connu que ces systèmes comportent les trois principales tâches : la segmentation des images,
la description des formes et la classification en temps réel des objets en fonction de leurs formes.
Cette dernière phase se réalise par la mise en place d'un arbre de décision dont les index sont obtenus par le hachage
des descripteurs invariants.
Les nouveaux descripteurs qui sont basés sur la transformée de Fourier Mellin analytique et ceux basés sur les moments géométriques
ont été intégrés dans un moteur de recherche (thèse de doctorat de Madame Rim Mazhoud).
La segmentation statistique bayésienne a été aussi intégrée. Là aussi nos travaux sur la famille des algorithmes de classification
non supervisée utilisant l'échantillonnage Bootstrap permettent de réduire les temps de calcul
et d'atteindre le temps réel tout en conservant la qualité de segmentation connue pour ce type d' algorithmes
2. L'imagerie médicale (Responsable : Tarak Bannour)
Certaines anomalies et maladies sont spécifiques à la population de l'Afrique du nord.
Dans ce cadre, nous coordonnons un projet CMCU en réseau incluant une dizaine d'instituts tunisiens
et française traitant de problématiques comme le contrôle ou l'aide à l'acte chirurgical.
Notre groupe de travail dans ce projet est composé de membres du GRIFT,
de chercheurs médecins du CHU de Charles Nicolles et de chercheurs de l'INSERM ( Laboratoire LATIM).
Nous travaillons sur deux sujets :
La planification de la trajectoire de l'insertion d'une broche à partir de la reconstruction 3D de la tête du fémur.
L'estimation du mouvement des os au sein d'une articulation. Pour cela, nous utilisons nos travaux originaux
sur le reparamétrage d'une surface de l'espace et sur la description isotrope des mouvements globaux d'un objet.
3. Les normes de Codage audio visuelles (Responsable : Slim Mhiri)
Les normes de Codage audio visuelles évoluent vers les besoins des applications multimédias
(TV numérique interactive, mobilité des applications multimédia, Jeux vidéo à distance.).
Un état de l'art théorique et expérimental des anciennes normes (MPEG 1, MPEG2, H263.) a été réalisé.
Le système d'algorithmes menant à MPEG 4 est en cours de mise en place. Cela vise les applications de télé médecine.
4. L'imagerie Sonar (Mademoiselle Lamia Ben Youssef)
L'établissement de la cartographie du littoral d'un pays est un des indices de développement scientifique d'un pays.
La réalisation de cartes des fonds marins du littoral se fait à l'aide de la fusion des données images radars,
satellites, aériennes ou sonars...
L'imagerie sonar permet de donner des informations sur les fonds allant de 0 à 50 mètres avec une résolution de l'ordre du 20 mètres.
Les campagnes de mesures se réalisent à l'aide d'un sonar latéral embarqué sur un bateau scientifique. Une fois les données obtenues,
des cartes sont dressées manuellement par les cartographes océanographes grâce essentiellement à deux opérations d'imagerie.
Il s'agit du recalages des images obtenues à partir de parcours parallèles du bateau et de la segmentation de ces images permettant
la détermination des zones représentant des milieux différents : herbier, fond sablonneux, fond rocailleux, présence d'épaves.
Dans ce cadre, les travaux de la thèse de mademoiselle Lamia Ben Youssef ont concerné dans un premier temps
l'établissement de ce type de cartes par algorithmes d'imagerie (automatisation) .
Dans une deuxième phase, ils ont permis le développement d'un modèle mathématique pour le recalage
et l'identification de motifs récurrents dans ces images. Nous avons pu proposer une formulation de ce problème
à l'aide de la notion de corrélation sur un groupe ou sur un espace homogène. A défaut de données sur les fonds marins tunisien,
l'application de cette modélisation a permis d'évaluer par exemple le taux de dégradation de l'herbier de posidonie
dans le littoral de la ville de Marseille en France. Littoral qui présente des similitudes avec ceux de la Tunisie.
Nous tentons actuellement d'appliquer ce système d'algorithmes à des acquisitions du littoral tunisien qui pourront
être obtenues par la récente acquisition du bateau scientifique par
l'Institut National des Sciences Technologiques de la Mer de Carthage (INSTM).
5. Le Pilotage de programme (Responsable Madame Wided Chaari)
Le Pilotage de programme trouve dans le développement de système d'algorithmes d'imagerie un exemple d'application fort
intéressant Cela permettra à termes d'organiser, de rationaliser et de mettre en commun les différents algorithmes développés
au sein du GRIFT Un groupe de travail en collaboration avec l'équipe ORIENT de l'INRIA et dans le cadre d'un projet STIC
s'est formé pour expérimenter le pilotage de programme dans le contexte de l'imagerie médicale. |
