Telecommunications and Imaging Laboratory
Travaux de fin d'études - année académique 2009-2010 - liste provisoire
[S-1] Conception d'une technique de remplissage d'images pour zones masquées
Domaine: imagerie (vidéo, traitement spatio-temporel)
Encadrement: Prof. Piater et Prof. Van Droogenbroeck
Attribution: Attribué à Thomas SADZOT
Description:
Il arrive que certaines zones d'une image soit occultée par des objects situés dans l'avant-plan. Dans la mesure où l'objet occultant quitte l'avant-plan, il est possible de retrouver l'arrière-plan. Mais ce n'est pas toujours aussi simple. Dans le cas où la caractérisation des avant- et arrière-plans est plus délicate, il n'est guère simple de reconstituer une zone pour la rendre acceptable par rapport à l'extérieur avoisinant.
Ce travail propose d'étudier la problématique du remplissage de zones ("impainting") et de développer une technique qui s'appuie sur le mouvement et sur le contenu de l'arrière-plan.
Some applications need to retrieve the background (for example when you take an image of a famous building you are not interest in the people crossing the field of view). Therefore it is needed to erase objects in the foreground. This can be very challenging in some situations, like corwed locations. For such situations, it is not possible to guarantee a perfect separation between the background and the foreground and, consequently, to replace the foreground by background pixel values (the technical term for this technique is called "impainting").
The purpose of this work is to develop a more robust technique for impainting that mixes spatial information (from the forground) and temporal information.
Exemple: deux images d'une séquence vidéo et image de synthèse construite sur base d'images ayant toute des zones occultantes
Encadrement: Prof. Piater et Prof. Van Droogenbroeck
Attribution: Attribué à Thomas SADZOT
Description:
Il arrive que certaines zones d'une image soit occultée par des objects situés dans l'avant-plan. Dans la mesure où l'objet occultant quitte l'avant-plan, il est possible de retrouver l'arrière-plan. Mais ce n'est pas toujours aussi simple. Dans le cas où la caractérisation des avant- et arrière-plans est plus délicate, il n'est guère simple de reconstituer une zone pour la rendre acceptable par rapport à l'extérieur avoisinant.
Ce travail propose d'étudier la problématique du remplissage de zones ("impainting") et de développer une technique qui s'appuie sur le mouvement et sur le contenu de l'arrière-plan.
Some applications need to retrieve the background (for example when you take an image of a famous building you are not interest in the people crossing the field of view). Therefore it is needed to erase objects in the foreground. This can be very challenging in some situations, like corwed locations. For such situations, it is not possible to guarantee a perfect separation between the background and the foreground and, consequently, to replace the foreground by background pixel values (the technical term for this technique is called "impainting").
The purpose of this work is to develop a more robust technique for impainting that mixes spatial information (from the forground) and temporal information.
Exemple: deux images d'une séquence vidéo et image de synthèse construite sur base d'images ayant toute des zones occultantes
[S-4] Détection des images les plus significatives dans un flux vidéo
Domaine: imagerie (vidéo, traitement)
Attribution: Attribué à Nicolas LEONARD
Description:
Décrire le contenu d'une séquence vidéo n'est pas toujours simple. Dès lors, on peut imaginer de ne pas décrire un tel contenu par le truchement de mots ou de texte, mais en choisissant un nombre d'images significatives du contenu du flux. Outre l'aspect de sélection, il y a un aspect de hiérarchisation, c'est-à-dire de créer un ordre d'importance entre les images.
Par exemple, imaginons une séquence avec beaucoup de mouvement. Clairement, ce mouvement doit être caractérisé par un nombre important d'images, mais il faut aussi caractériser le début et la fin du mouvement. De même, il convient de ne pas privilégier une image proche d'une image sélectionnée, même si elle contient beaucoup d'informations, de manière à éviter une sur-représentation d'un extrait au sein d'une vidéo complète.
Ce travail propose de développer une technique (en temps réel), capable de (1) sélectionner, au vol, des images significatives ("key frames") dans un flux vidéo et (2) de créer une hiérarchie entre les images d'un flux vidéo.
Attribution: Attribué à Nicolas LEONARD
Description:
Décrire le contenu d'une séquence vidéo n'est pas toujours simple. Dès lors, on peut imaginer de ne pas décrire un tel contenu par le truchement de mots ou de texte, mais en choisissant un nombre d'images significatives du contenu du flux. Outre l'aspect de sélection, il y a un aspect de hiérarchisation, c'est-à-dire de créer un ordre d'importance entre les images.
Par exemple, imaginons une séquence avec beaucoup de mouvement. Clairement, ce mouvement doit être caractérisé par un nombre important d'images, mais il faut aussi caractériser le début et la fin du mouvement. De même, il convient de ne pas privilégier une image proche d'une image sélectionnée, même si elle contient beaucoup d'informations, de manière à éviter une sur-représentation d'un extrait au sein d'une vidéo complète.
Ce travail propose de développer une technique (en temps réel), capable de (1) sélectionner, au vol, des images significatives ("key frames") dans un flux vidéo et (2) de créer une hiérarchie entre les images d'un flux vidéo.
[S-7] Détection et reconnaissance de personnes sur base de signatures en profondeur
Domaine: imagerie (vidéo, base de données),
reconnaissance, 3D, distance
Attribution: Attribué à Jean-François BIETS
Description: Il existe une série de techniques permettant actuellement de détecter et de reconnaîtres des personnes dans un flux vidéo. Pour la plupart des techniques utilisant un signal vidéo, ces techniques effectuent un détourage des objets en mouvement, de manière à obtenir des silhouettes. Ces silhouettes servent alors à une analyse détaillée en vue de la détection ou de la reconnaissance de personnes.
Ce travail vise à implémenter un tel outil basé sur l'utilisation d'une caméra qui fournit une notion de profondeur, plutôt que de couleurs. Ces caméras, qui fournissent la distance, ont malheureusement une résolution réduite (typiquement de l'ordre de 160x120). En contrepartie, les informations fournies sont plus riches puisque l'on passe de la notion binaire de silhouette à celle d'une forme en relief.
Exemple: image montrant l'information de profondeur acquise avec une caméra profondeur.
Attribution: Attribué à Jean-François BIETS
Description: Il existe une série de techniques permettant actuellement de détecter et de reconnaîtres des personnes dans un flux vidéo. Pour la plupart des techniques utilisant un signal vidéo, ces techniques effectuent un détourage des objets en mouvement, de manière à obtenir des silhouettes. Ces silhouettes servent alors à une analyse détaillée en vue de la détection ou de la reconnaissance de personnes.
Ce travail vise à implémenter un tel outil basé sur l'utilisation d'une caméra qui fournit une notion de profondeur, plutôt que de couleurs. Ces caméras, qui fournissent la distance, ont malheureusement une résolution réduite (typiquement de l'ordre de 160x120). En contrepartie, les informations fournies sont plus riches puisque l'on passe de la notion binaire de silhouette à celle d'une forme en relief.
Exemple: image montrant l'information de profondeur acquise avec une caméra profondeur.
[S-8] Réalisation d'un outil automatique d'indexation pour base de données d'images de grande taille
Domaine: imagerie (vidéo, base de données),
reconnaissance
Attribution: Attribué à Frédéric LENTZ
Description: L'indexation d'une base de données est fastidieuse pour un utilisateur. Elle est tout simplement impossible lorsque la base de données contenant des images contient un grand nombre d'images et que le contenu de la base de données change rapidement.
L'objectif de ce travail consiste à réaliser l'implémentation de techniques permettant l'indexation automatique d'une base de données d'images. Dans un premier temps, on définira des critères d'indexation pour l'application visée (par exemple la surveillance à l'extérieur). Ensuite, il s'agira de définir un outil destiné à permettre à l'utilisateur d'indiquer le type de séquences qu'il estime les plus pertinentes. Ces informations fournies par l'utilisateur seront ensuite utilisées pour l'indexation automatique des images, au fur et à mesure de leur acquisition.
Attribution: Attribué à Frédéric LENTZ
Description: L'indexation d'une base de données est fastidieuse pour un utilisateur. Elle est tout simplement impossible lorsque la base de données contenant des images contient un grand nombre d'images et que le contenu de la base de données change rapidement.
L'objectif de ce travail consiste à réaliser l'implémentation de techniques permettant l'indexation automatique d'une base de données d'images. Dans un premier temps, on définira des critères d'indexation pour l'application visée (par exemple la surveillance à l'extérieur). Ensuite, il s'agira de définir un outil destiné à permettre à l'utilisateur d'indiquer le type de séquences qu'il estime les plus pertinentes. Ces informations fournies par l'utilisateur seront ensuite utilisées pour l'indexation automatique des images, au fur et à mesure de leur acquisition.
[S-9] Développement d'un récepteur infrarouge destiné à la localisation d'un robot autonome
Domaine: électronique, localisation
Attribution: Attribué à Laurent SIBILLA
Description:
Dans le cadre de la participation au concours de robotique Eurobot, nous avons mis au point un prototype de système de localisation absolue par triangulation. Le système est basé sur une transmission de signaux infrarouges entre des balises fixes et une tourelle réceptrice montée sur le robot. Le prototype a été validé avec un récepteur classique. Cependant, les récepteurs infrarouges du commerce imposent de nombreuses limitations: (1) choix limité de fréquences porteuses, (2) type de modulation imposé, (3) accès impossible à certains signaux internes utiles dans notre cas (auto-gain). Ces limitations influencent directement la précision des angles mesurés.
Afin d'éliminer ces limitations, nous souhaitons réaliser notre propre récepteur infrarouge. Le travail proposé comprend six phases:
1. l'étude du prototype existant et la recherche bibliographique détaillée;
2. l'étude de diverses possibilités de modulations, et le choix d'une d'entre elles;
3. l'étude de l'étage de réception: amplification du signal, boucle de régulation de l'auto-gain, etc;
4. l'étude de l'étage de démodulation;
5. la réalisation d'un prototype, en tenant compte de contraintes énergétiques, et d'encombrement ;
6. l'évaluation du prototype.
Attribution: Attribué à Laurent SIBILLA
Description:
Dans le cadre de la participation au concours de robotique Eurobot, nous avons mis au point un prototype de système de localisation absolue par triangulation. Le système est basé sur une transmission de signaux infrarouges entre des balises fixes et une tourelle réceptrice montée sur le robot. Le prototype a été validé avec un récepteur classique. Cependant, les récepteurs infrarouges du commerce imposent de nombreuses limitations: (1) choix limité de fréquences porteuses, (2) type de modulation imposé, (3) accès impossible à certains signaux internes utiles dans notre cas (auto-gain). Ces limitations influencent directement la précision des angles mesurés.
Afin d'éliminer ces limitations, nous souhaitons réaliser notre propre récepteur infrarouge. Le travail proposé comprend six phases:
1. l'étude du prototype existant et la recherche bibliographique détaillée;
2. l'étude de diverses possibilités de modulations, et le choix d'une d'entre elles;
3. l'étude de l'étage de réception: amplification du signal, boucle de régulation de l'auto-gain, etc;
4. l'étude de l'étage de démodulation;
5. la réalisation d'un prototype, en tenant compte de contraintes énergétiques, et d'encombrement ;
6. l'évaluation du prototype.
[S-12] Réalisation d'un système vidéo intelligent mobile et portable pour l'assistance de personnes mal voyantes
Domaine: imagerie (vidéo, traitement), temps réel, reconnaissance
Attribution: Attribué à Antoine LEJEUNE
Encadrement: Prof. Piater et Prof. Van Droogenbroeck
Description:
L'apparition de fonctionnalités dites "intelligentes" de traitement d'images dans des appareils de petite taille permet d'envisager de nouvelles applications pour diverses fonctions d'assistance. Le présent travail vise à la réalisation d'une application complète destinée à assister des personnes mal voyantes afin de leur permettre de l'assister. Il s'agira de développer une série d'outils de vision capables d'effectuer des tâches comme, par exemple, l'identification d'une personne située à proximité, la caractérisation du mouvement présent dans la scène, la détection d'un obstable, l'état d'un feu rouge, la présence d'un passage pour piéton, la présence d'un cycliste ou d'un objet en mouvement mais inaudible, etc.
L'application sera de type mobile, c'est-à-dire que les contraintes seront celles d'une dispositif porté par une personne mal voyante en mouvement à l'extérieur. Le système sera composé d'une caméra, d'un ordinateur avec un logiciel original de vision et d'un dispositif d'entrée-sortie (pour envoyer des commandes à l'ordinateur et recevoir les résultats de l'analyse effectuée par le logiciel de vision). Le travail comprend une étude bibliographique, la définition du cadre de fonctionnement, la conception de la plateforme expérimentale, la conception d'un logiciel de vision et le développement du programme applicatif. L'accent sera mis sur les fonctions d'assistance par vision artificielle.
Attribution: Attribué à Antoine LEJEUNE
Encadrement: Prof. Piater et Prof. Van Droogenbroeck
Description:
L'apparition de fonctionnalités dites "intelligentes" de traitement d'images dans des appareils de petite taille permet d'envisager de nouvelles applications pour diverses fonctions d'assistance. Le présent travail vise à la réalisation d'une application complète destinée à assister des personnes mal voyantes afin de leur permettre de l'assister. Il s'agira de développer une série d'outils de vision capables d'effectuer des tâches comme, par exemple, l'identification d'une personne située à proximité, la caractérisation du mouvement présent dans la scène, la détection d'un obstable, l'état d'un feu rouge, la présence d'un passage pour piéton, la présence d'un cycliste ou d'un objet en mouvement mais inaudible, etc.
L'application sera de type mobile, c'est-à-dire que les contraintes seront celles d'une dispositif porté par une personne mal voyante en mouvement à l'extérieur. Le système sera composé d'une caméra, d'un ordinateur avec un logiciel original de vision et d'un dispositif d'entrée-sortie (pour envoyer des commandes à l'ordinateur et recevoir les résultats de l'analyse effectuée par le logiciel de vision). Le travail comprend une étude bibliographique, la définition du cadre de fonctionnement, la conception de la plateforme expérimentale, la conception d'un logiciel de vision et le développement du programme applicatif. L'accent sera mis sur les fonctions d'assistance par vision artificielle.
