Présentation
Auteur(s)
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Nicolas VANDENBROUCKE : Laboratoire LAGIS-UMR CNRS 8146 - Enseignant-chercheur à l’École d’Ingénieurs du Pas-de-Calais (EIPC)
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Ludovic MACAIRE : Laboratoire LAGIS-UMR CNRS 8146 - Maître de Conférences à l’Université des Sciences et Technologies de Lille (USTL)
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Lire l’articleINTRODUCTION
Bien que l’observateur humain perçoive le monde en couleur, la plupart des applications de vision par ordinateur utilisent depuis longtemps des dispositifs d’acquisition et de traitements d’images monochromes .
Les progrès technologiques, permettent aujourd’hui d’acquérir et de traiter des images en couleur rapidement et à moindre coût. De plus, les images couleur étant plus riches en information que les images à niveaux de gris, l’exploitation de la couleur en analyse d’images permet de répondre plus efficacement à de nouvelles applications dans des domaines très variés comme l’industrie , la médecine, le transport, les télécommunications, l’environnement, le multimédia, la culture et même le sport. Ainsi, de nouvelles méthodes et de nouveaux concepts pour l’acquisition, le traitement et l’analyse d’images couleur sont aujourd’hui étudiés.
Cependant, la couleur est une notion très complexe car elle fait intervenir des phénomènes d’ordre physique, physiologique et psychologique. Différentes théories ont donc été proposées et plusieurs études ont été et sont encore menées pour tenter de modéliser cette information aussi riche que complexe. Elles ont donné naissance à de nombreux systèmes de représentation dans lesquels toute couleur peut être représentée par un point dont les coordonnées l’identifient numériquement et respectent des propriétés spécifiques.
Un grand nombre de ces systèmes de représentation sont utilisés dans le cadre de l’analyse d’images couleur, mais leur multitude permet difficilement de choisir le système le mieux adapté à un problème de traitement d’images donné.
Face à ce choix difficile, l’objet de cet article est de réaliser une synthèse sur les systèmes de représentation de la couleur les plus utilisés dans le domaine de l’analyse d’images.
Après avoir expliqué comment se forme une image couleur numérique, les principaux systèmes de représentation de la couleur seront présentés. Enfin, le cadre d’utilisation de ces systèmes en analyse d’images sera détaillé.
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Systèmes de représentation de la couleur1. Images numériques couleur
Le lecteur pourra utilement se reporter aux références à .
Dans un système de vision industrielle, différents éléments, représentés sur la figure 1, interviennent pour restituer l’information couleur. Ce sont d’abord l’éclairage et les matériaux dont sont constitués les objets de la scène observée qui vont déterminer les propriétés physiques de la couleur.
Les images couleur sont ensuite acquises généralement par une caméra vidéo couleur associée à un dispositif optique puis numérisées par un ordinateur via une carte d’acquisition. La visualisation de ces images couleur est généralement réalisée sur un écran à tube cathodique via la carte vidéo de l’ordinateur. C’est donc l’ordinateur qui assure la liaison entre les entrées et les sorties associées aux périphériques ainsi que les traitements à appliquer sur les images. Il est important de noter que chacun de ces périphériques perçoit ou restitue la couleur différemment. Ils se différencient donc les uns des autres par les gammes de couleurs qu’ils peuvent acquérir ou reproduire. Cet ensemble de couleurs est appelé le gamut. Dès lors, il est indispensable de procéder à une phase de calibrage des périphériques de telle sorte que les couleurs soient toutes représentées de manière identique.
Afin de comprendre comment la couleur est représentée dans les images numériques, il est d’abord nécessaire d’expliquer comment elle est perçue par un observateur humain. Après avoir rappelé les principes de la vision humaine de la couleur, la chaîne d’acquisition des...
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