Littérature scientifique sur le sujet « Génération d'images »

Cet article présente les travaux que nous avons menés ces dernières années autour de l'analyse d'images Météosat Seconde Génération (MSG). Comparés à la première génération, les données MSG possèdent une résolution spatiale et temporelle plus élevée, autorisant l'accès à un certain nombre d'informations liées aux phénomènes climatiques observés. Cependant, l'étape consistant à remonter à cette information physique à partir des données images s'avère délicate car nous sommes confrontés à des structures soumises à de très fortes déformations, parfois observées en transparence et avec une durée de vie variable. Par conséquent, les outils classiques issus de l'analyse d'images se révèlent souvent limités et il est nécessaire de les adapter à cette spécificité. Nous nous focalisons ici sur trois applications particulières : l'estimation du mouvement, permettant de remonter aux vents atmosphériques, le suivi de masses nuageuses, autorisant par exemple l'analyse de phénomènes convectifs et la détection de fronts, appliquée ici aux brises de mer.

Parmi les œuvres sculptées du Moyen Âge de premier plan conservées à Bruxelles figure incontestablement la girouette de la flèche de l'Hôtel de Ville. Une récente analyse des sources écrites, documentaires et matérielles de cette œuvre de laiton nous amène à proposer de nouvelles interprétations quant à son histoire, à mettre en lumière ses restaurations multiples, et à tenter de comprendre son processus de création.avec l'appui d'images originales et de sources écrites des xv e au xix e siècles, nous avons pu montrer toute l'importance de cette œuvre pour les contemporains témoins de sa réalisation, toujours renouvelée d'une génération à l'autre, dans des contextes historiques différents.

Pour de nombreuses applications (environnementales, archéologiques, industrielles ou de défense et sécurité par exemple), disposer d'un modèle 3D très haute résolution de zones locales peut être important. Dans cet article, nous nous intéressons à l'obtention de nuages de points 3D dense par reconstruction. Mais les conditions d'acquisition propres au milieu sous-marin (milieu dynamique et hostile, visibilité réduite, localisation et communication sans fil complexes, etc.) rendent la tâche ardue. La plupart des travaux présents dans la littérature s'appuient sur l'expérience issue du monde aérien. Les contributions que nous présentons dans cet article portent sur l'appariement de couples d'images simultanées ou successives : détection automatique des zones d'information fiable en modifiant le détecteur de Harris, génération de germes d'appariement fiabilisée par un filtrage statistique sur le flot local, densification de l'appariement par propagation de l'information autour des germes avec exclusion automatique des zones sans information. Les résultats obtenus sur une base de données diversifiée issue de plusieurs campagnes terrain et la qualité des apports sont ensuite discutés.

Durant ces dernières décennies, l'imagerie par télédétection aéroportée des milieux urbains reste un enjeu scientifique majeur. L'arrivée d'une nouvelle génération de caméras aéroportées permettant d'effectuer des acquisitions à très haute résolution spatiale et possédant un meilleur rapport signal sur bruit ouvre de nouvelles perspectives pour extraire l'information de ces environnements. En effet, la principale limitation de la plupart des méthodes de traitement des images dans ces milieux est due à la grande variété des matériaux qui les compose et à la géométrie dense et complexe qui les caractérise et peut induire de larges zones d'ombre. La campagne (UMBRA) a pour but d'acquérir un nouveau jeu de données de référence représentatif de deux villes françaises distinctes en vue de développer de nouvelles méthodes de correction atmosphérique au soleil et à l'ombre, de concevoir de futures caméras superspectrales dédiées à des applications de télédétection urbaine, et d'étudier des applications pour ``ré-éclairer'' des scènes à partir d'images urbaines terrestres. Ce papier détaille cette campagne ainsi que les prétraitements qui ont été effectués sur les différentes données acquises. De premiers résultats sont également présentés.

L'existence humaine est pleinement enchâssée dans l'environnement naturel ; les êtres humains ont une relation innée avec les êtres vivants et les éléments de la nature. Dans les domaines de l'art, du design et de l'architecture, cette relation est exprimée par le concept transhistorique de biomorphisme, par référence à une préférence ou un intérêt pour des formes organiques, inspirées du vivant, qui évoquent la nature ou des organismes naturels. Cette zoom.able présente des recherches qui appréhendent le biomorphisme souple, dans le domaine du design, comme une alternative au paradigme de la robotique souple (c'est-à-dire des robots fabriqués à partir de matériaux pliables et élastiques). Les travaux ayant porté jusqu'ici sur la robotique souple ont pour la plupart été menés dans le cadre des sciences techniques, et se sont surtout intéressés à l'amélioration des capacités des robots en imitant la physiologie et les opératiques mécaniques des organismes naturels souples. Le biomorphisme souple cherche à établir une perspective différente, contribuant à redéfinir les champs d'intérêt de ce domaine d'étude. La notion de biomorphisme souple est basée sur un principe simple : interroger ce qui se passe lorsque l'esthétique intrinsèquement organique des robots souples est soulignée et amplifiée par l'incorporation de formes, couleurs, textures et structures qui trouvent leur inspiration dans le monde biologique. Le biomorphisme souple se distingue d'autres approches de design bio-inspiré utilisées en robotique, car il s'écarte de la reproduction exacte des caractéristiques morphologiques d'un organisme donné pour favoriser les similarités avec des organismes naturels, qu'elles soient d'ordre strictement idiosyncratique ou plus généralement visuel et haptique. Au lieu de chercher à duper la confiance des utilisateur.ices en faisant passer un robot pour vrai, les éléments biomorphiques sont pensés de sorte à être incorporés pour cultiver la relation et l'empathie entre êtres humains et machines. En prenant l'apparence de la vie même sans pour autant paraître familiers, les robots conçus selon les principes du biomorphisme souple peuvent contribuer à rendre la relation humain-robot davantage plurielle et négociable, sans pour autant la modeler sur les interactions d'humain à humain ou avec certains animaux, y compris de compagnie. Les motivations artistiques qui sous-tendent le biomorphisme souple sont également marquées par une réflexion critique sur les frontières entre la nature, la technologie, leurs usages et leurs portées culturelles. Fondés sur la pratique, ces travaux réunissent des approches issues de nos ancrages disciplinaires respectifs dans les domaines de la robotique souple, du génie mécanique, de l'interaction humain-robot, de la pratique artistique et de la recherche en design. Nous avons d'abord cherché à appréhender et appliquer le biomorphisme souple à travers l'élaboration d'une série de prototypes matériels et d'objets comportementaux mis en action. Les potentialités d'interaction de ces prototypes biomorphiques souples ont été ensuite interrogées dans le cadre d'une étude physique des interactions humain-robot (Christiansen et al., 2024). Cette zoom.able s'intéresse en particulier à la manière dont la matérialité souple et le caractère biomorphologique des prototypes peuvent s'affirmer comme un terrain propice à la perception sensorielle, à d'éventuelles sensations corporelles et à différents types de savoir incarné. Si le mouvement, la sensation et la cognition artificielle font partie intégrante de la robotique et, plus largement, de son esthétique, nos travaux cherchent cependant à saisir dans quelle mesure les matériaux souples sont capables de générer leurs propres formes et relations lorsqu'ils sont intégrés à cette technologie. Enfin, nous analysons l'esthétique des robots issus du biomorphisme souple en alimentant un logiciel de génération d'image par IA avec les photographies de nos prototypes matériels et les descriptions textuelles des sources qui les ont inspirés du point de vue biomorphique. Les sorties machine qui en résultent, présentées sur la dernière couche de la zoom.able, évoquent des relations prises dans l'écheveau du vivant et mettent en question, dans une démarche autoréflexive, la réification et la remédiation des qualités biomorphiques au sein de l'espace virtuel latent de la culture visuelle globale.

L’imagerie HDR et l’imagerie 3D sont deux domaines dont l’évolution simultanée mais indépendante n’a cessé de croître ces dernières années. D’une part, l’imagerie HDR (High Dynamic Range) permet d’étendre la gamme dynamique de couleur des images conventionnelles dites LDR (Low Dynamic Range). D’autre part, l’imagerie 3D propose une immersion dans le film projeté avec cette impression de faire partie de la scène tournée. Depuis peu, ces deux domaines sont conjugués pour proposer des images ou vidéos 3D HDR mais peu de solutions viables existent et aucune n’est accessible au grand public. Dans ce travail de thèse, nous proposons une méthode de génération d’images 3D HDR pour une visualisation sur écrans autostéréoscopiques en adaptant une caméra multi-points de vue à l’acquisition d’expositions multiples. Pour cela, des filtres à densité neutre sont fixés sur les objectifs de la caméra. Ensuite, un appareillement des pixels homologues permet l’agrégation des pixels représentant le même point dans la scène acquise. Finalement, l’attribution d’une valeur de radiance est calculée pour chaque pixel du jeud’images considéré par moyenne pondérée des valeurs LDR des pixels homologues. Une étape supplémentaire est nécessaire car certains pixels ont une radiance erronée. Nous proposons une méthode basée surla couleur des pixels voisins puis deux méthodes basées sur la correction de la disparité des pixels dontla radiance est erronée. La première est basée sur la disparité des pixels du voisinage et la seconde sur la disparité calculée indépendamment sur chaque composante couleur. Ce pipeline permet la générationd’une image HDR par point de vue. Un algorithme de tone-mapping est ensuite appliqué à chacune d’elles afin qu’elles puissent être composées avec les filtres correspondants à l’écran autostéréoscopique considéré pour permettre la visualisation de l’image 3D HDR
HDR imaging and 3D imaging are two areas in which the simultaneous but separate development has been growing in recent years. On the one hand, HDR (High Dynamic Range) imaging allows to extend the dynamic range of traditionnal images called LDR (Low Dynamic Range). On the other hand, 3Dimaging offers immersion in the shown film with the feeling to be part of the acquired scene. Recently, these two areas have been combined to provide 3D HDR images or videos but few viable solutions existand none of them is available to the public. In this thesis, we propose a method to generate 3D HDR images for autostereoscopic displays by adapting a multi-viewpoints camera to several exposures acquisition.To do that, neutral density filters are fixed on the objectives of the camera. Then, pixel matchingis applied to aggregate pixels that represent the same point in the acquired scene. Finally, radiance is calculated for each pixel of the set of images by using a weighted average of LDR values. An additiona lstep is necessary because some pixels have wrong radiance. We proposed a method based on the color of adjacent pixels and two methods based on the correction of the disparity of those pixels. The first method is based on the disparity of pixels of the neighborhood and the second method on the disparity independently calculated on each color channel. This pipeline allows the generation of 3D HDR image son each viewpoint. A tone-mapping algorithm is then applied on each of these images. Their composition with filters corresponding to the autostereoscopic screen used allows the visualization of the generated 3DHDR image

Les études d'impact en architecture sont réalisées jusqu'à présent sur la base de dessins, de photographies retouchées, de maquettes ou plus récemment encore d'images de synthèse. Mais ces techniques sont coûteuses et peu réalistes. La synthèse d'image seule nécessite une modélisation tridimensionnelle non seulement de la future construction mais aussi de son environnement (immeubles, rues, ouvrages d'art, végétation, etc). Cette façon de procéder s'avère longue et fournit des images peu réalistes eu égard à la complexité du monde réel et à l'impossibilité d'en modéliser tous les détails. La composition d'images de synthèse et de photographies peut être un autre moyen de représentation plus fiable et plus rapide. L'incrustation d'images de synthèse de projets dans leur site réel que l'on a préalablement photographié est une technique prometteuse à la fois du point de vue temps car elle ne nécessite pas de modélisation détaillée de l'environnement existant, et du point de vue réalisme car celui-ci est garanti par la photographie même. Une telle technique où la réalité est «augmentée» par l'addition d'images d'objets qui ne sont encore que virtuels (puisqu'à l'état de projet) pose néanmoins de nombreux problèmes qu'il convient de résoudre pour obtenir une cohérence au niveau de l'image, à la fois du point de vue géométrique et du point de vue photométrique. Pour ce faire, la conception et la mise en oeuvre de modèles d'analyse et de synthèse d'images sont nécessaires. Appliquée dans le cadre du calcul d'une séquence d'images (ou film vidéo) et non plus dans celui d'une seule image, cette technique peut augmenter le réalisme d'une simulation de façon spectaculaire. L’objectif de ce travail était la mise au point, le test et l'intégration de diverses méthodes d'analyse et de synthèse pour la composition réaliste d'images de synthèse et d'images vidéo dans le cadre de la simulation de projets d'architecture et de projets urbains. Ce mémoire présente les différentes étapes nécessaires à l'incrustation réaliste d'objets virtuels dans un environnement réel. Pour chacune de ces étapes, diverses méthodes ont été proposées, mises en oeuvre et testées afin de sélectionner la ou les solutions les plus adaptées et de les intégrer dans la plate-forme de développement de l'équipe. L'application de cette étude a été la simulation du projet d'éclairage du Pont Neuf à Paris dans une séquence vidéo. Parallèlement à ce travail d'intégration, je me suis plus particulièrement intéressée au problème posé par la génération de séquences d'images de synthèse afin d'accélérer le processus d'incrustation de ces images dans des films vidéo. Une nouvelle technique d'interpolation d'images de synthèse est ainsi présentée (dans le cas où un observateur se déplace dans une scène statique). Cette méthode est générale (non limitée aux environnements parfaitement diffus) et ne requiert aucune approximation du mouvement de la caméra. De plus, cette méthode permet d'interpoler des images entrelacées comme le sont les images vidéo, dans le but d'un meilleur résultat visuel
The visual impact assessment of architectural projects in urban environments is usually based on manual drawings, paintings on photographs, scale models or computer-generated images. These techniques are either too expensive or not realistic enough. Strictly using computer images means requiring an accurate 3D model of the environment. Computing such a model takes a long time and the results lack of visual accuracy. Our technique of overlaying computer generated images onto photographs of the environment is considerably more effective and reliable. This method is a promising solution regarding computation time (no accurate 3D model of the environment) as weIl as visual realism (provided by the photograph itself). Such a solution requires nevertheless to solve lots of problems in order to get geometrical and photometrical coherence in the resulting image. To this end, image analysis and image synthesis methods have to be designed and developed. The method is generalized to produce an animated film, and can furthermore greatly increase the realism of the simulation. My Ph. D. Work was to test and integrate various image analysis and synthesis techniques for the composition of computer generated images with pictures or video film. This report explains the steps required for a realistic encrustation. For each of these steps, various techniques were tested in order to be able to choose the most suitable solutions according to the state of the most recent researches and to the applications we were dealing with (architectural and urban projects). The application of this work was the simulation of the Paris Bridges illumination projects. Concurrently to this work, I present a new method for the interpolation of computer images for the generation of a sequence of images. This method requires no approximation of the camera motion. Since video images are interlaced, sequences of computer images need to be interleaved too. The interpolation technique we propose is capable of doing this

Le positionnement en milieu sous marin est un problème récurrent, auquel l'acquisition d'images de sonar latéral, ou la navigation d'un AUV, par exemple, sont confrontées. Le recalage des images sonar est donc primordial afin de compenser les erreurs de navigation. Cependant les artefacts inhérents aux images sonar comme les variations de luminosité, les ombres ou les occlusions rendent délicat le recalage. Ce travail est par conséquent consacré au développement d'une méthode robuste de recalage d'images sonar par appariement de régions. Parmi les relations de dépendance du second ordre, linéaire, fonctionnelle ou de dépendance en loi existantes entre les intensités des pixels des images, nous étudions les relations les mieux adaptées au contexte de l'imagerie sonar et définissons parmi les mesures de similarité associées, les plus appropriées. Il ressort que les critères de dépendance en loi présentent les meilleures performances de recalage. Ainsi l'information mutuelle et le rapport de corrélation sont retenus comme critères de similarité pour notre étude. Dans le cadre d'une approche multi-résolutions, il apparaît que le couplage du rapport de corrélation avec l'information mutuelle, forme un outil robuste de recalage. Ce nouveau critère de similarité opère par appariement de blocs centrés sur des points de saillance ou des points de courbure. La modélisation statistique des données est réalisée par un estimateur de Parzen. Les méthodes de régularisation, quant à elles, reposent sur des critères de cohérence établis à différents niveaux de résolution. L'évaluation des performances des mesures de similarité ainsi que les algorithmes de recalage sont éprouvés sur des jeux de données réelles. Ces algorithmes sont validés sur l'application de la génération d'une mosaïque d'images sonar
Underwater positioning is a recurrent issue, which side-scan sonar imaging or AUV navigation are faced to. Sonar image matching is an essential task to compensate errors of navigation, nevertheless inherent characteristics to sonar image as brightness variations or shadows or occlusions, make this task difficult. This work is consequently devoted to define a robust block matching algorithm. The different relationships between image intensity can be characterized by a stationary relation, a linear, a functional, or a statistic one. We study the best appropriated relation and define the associated similarity measure. Statistic criterions perform better than others, with especially mutual information and correlation ratio. In the frame of a multi-resolution process, coupling both mutual information and correlation ration returns a robust similarity measure. This measure is applied in a block matching approach, where each block is centering on a maximum of saliency point. A Parzen windowing is used to model data. Regularization methods consist in filtering vector fields with a coherence constraint. Real data set are used to validate algorithms and similarity measure results. These algorithms allow to define a georeferenced mosaic

La modelisation 2d de degrades de couleurs peut se faire en dissociant la forme du degrade de sa couleur. Sa forme, encore appelee support, est definie par une fonction d'index qui a tout point d'un domaine discret associe une valeur entiere: l'index. A un meme support peuvent etre associees differentes colorations ; une coloration est definie par une fonction de coloration dont le role est d'affecter a chaque index une couleur. Dans ce travail, nous presentons l'interet et les limitations de ce modele dans le cadre de la modelisation de degrades. Nous montrons que la generation de degrades passe alors essentiellement par la generation d'une fonction d'index 1-lipschitz encore appelee fonction d'index homogene. Nous decrivons ensuite quelques approches nouvelles de modelisation de supports homogenes en montrant leur interet dans le cadre de la construction de degrades de couleur 2d: une methode basee sur les transformations de distance generalisees dans des domaines concaves, une methode d'extrapolation appelee methode de l'horizon moyen, un ensemble de methodes de generation de supports homogenes par composition de supports

Cette thèse a un double objectif. Tout d'abord, il s'agit de formaliser mathématiquement le processus de tissage ainsi que les méthodes de construction des armures, jusqu'alors traitées uniquement empiriquement. Dans un second temps, on envisage de générer automatiquement des armures de grandes dimensions présentant l'aspect très particulier- du crêpe, en développant un algorithme génétique, dédié à codage non binaire. Le premier chapitre de cet ouvrage propose une formalisation des différents processus de transformation fréquemment appliqués à une ou plusieurs armures. Après avoir présenté quelques opérateurs, nous explicitons formellement ce que sont l'intercalation, le rayonnement on encore la transposition. Certaines des notions introduites concernant le tissage, les armures et leur lien avec les algèbres de Boole sont regroupées en annexe. Le chapitre deux présente quelques notions relatives aux problèmes de satisfaction de contraintes, pins traduit le problème de génération d'armures dans ce contexte. Le chapitre trois expose brièvement fondant sur un ce qu'est un algorithme génétique, dans sa version la plus classique en se fondant sur un exemple. Le chapitre quatre est entièrement consacré à l'analyse d'images, et plus particulièrement à l'analyse de l'aspect crêpé d'une armure. Dans le cinquième et dernier- chapitre sont exposés les processus et opérateurs génétiques propres à la résolution notre problème. On y trouve également une optimisation de l'algorithme. Suivie d'une très brève, analyse de son comportement en fonction de différents paramètres. Enfin, nous concluons sur ce travail et envisageons quelques extensions de nos travaux.

Dans ce manuscrit, nous présentons une nouvelle approche d'architecture de traitement d'image. L'analyse de circuits de vision, en particulier les rétines artificielles, montre une mauvaise répartition des opérateurs de traitement d'images bas niveau. Malgré une vingtaine d'année de recherche dans ce domaine, cet aspect a conduit à des circuits de faible résolution intégrant des opérateurs figés et très peu programmables. Il nous a paru indispensable de trouver un nouveau compromis entre versatilité et parallélisme. Nous avons donc proposé une nouvelle architecture de rétine artificielle destinée à rééquilibrer les performances des circuits de vision. Notre approche consiste à déplacer l'ensemble des fonctions généralement intégrées autour du capteur à l'extérieur de la matrice d'acquisition. Ainsi, ils sont désormais partagés par un ensemble de pixels, et les traitements sont alors effectués séquentiellement. Cette architecture se traduit par une matrice de capteurs associée à une colonne de processeurs mixte analogique-numérique. Pour cela, nous avons conçu un processeur mixte original. Il devient ainsi possible d'exécuter in situ une large classe d'algorithmes de traitement d'image. Pour valider cette approche, nous avons réalisé en technologie CMOS 0. 6[mu]m une rétine artificielle comprenant une matrice de 16x16 pixels associé à une colonne de 16 processeurs. Ce premier circuit a permis de valider l'architecture et les cellules analogiques. Des traitements tels que la détection de mouvement ou de contours ont été programmés. La vitesse de traitement obtenue permet d'envisager des applications temps réel pour des rétines de haute résolution (256x256). Pour étendre le champ d'algorithmes réalisable, nous avons apporté des modifications à l'architecture de base. Ces modifications ont permis d'augmenter la précision des calculs analogiques, la vitesse de traitement et de réduire la surface du pixel. Nous conçu un deuxième circuit qui intègre ces modifications
In this manuscript, we present a new approach of architecture for image processing. The analysis of vision chips, in particular the artificial retinas, shows a bad distribution of the operators of low level images processing. In spite of about twenty year of researches in this domain, this aspect led to circuits of poor resolution integrating operators that have a low flexibility and a very poor programmability. It seemed to us indispensable to find a new compromise between versatility and parallelism. We so proposed a new architecture of artificial retina intended to improve the balance between the computing speed and the flexibilty of vision chips. Our approach consists in moving the set of functions that are generally integrated nearby the sensor, outside of the array of sensors. So, in our approach, the operators are henceforth shared by a set of pixels, and processing is then sequentially performed. This architecture is implemented by an array of sensors associated to a column of processors operating in an malogue-digital mixed mode. For it, we conceived an original mixed processor. It becomes if possible to perform sequences of calculations implementing in situ a wide class of image processing algorithms. To validate this approach, we realized an artificial retina in a 0. 6 [mu]m CMOS technology. This circuit comprises an array of 16x16 pixels associated to a column of 16 processors. This first circuit allowed to validate the architecture and the analogue cells. Processings such as the motion detection or edges detection were programmed. The obtained speed of processing allows to envisage real-time applications for retinas of high resolution (256x256). To widen the practicable field of algorithms, we brought modifications to the basic architecture. These modifications allowed to increase the preciseness of analogue calculations, the speed of processing and to reduce the area of the pixel. We conceived a second circuit which integrates these modifications

Dans le cadre de cette thèse, nous nous sommes intéressés au problème d'adaptation des ondelettes de seconde génération (ou ondelettes géométriques),afin d'analyser les images et les vidéos numériques. Nous exposons dans un premier temps une introduction ainsi que la problématique que nous nous sommes fixée dans cette thèse. Nous présentons ensuite quelques éléments sur les ondelettes de première génération afin de motiver nos recherches et d'en montrer les limites. Nous exposons ensuite les différents travaux théoriques des ondelettes de seconde génération et des maillages. Après l'étude relative aux différents états de l'art issus des deux types d'ondelettes, nous proposons d'introduire différents codecs vidéos usant des caractéristiques ondelettes et blocs. Ces analyses nous permettent d'introduire une version hybride du codec H264 comprenant une brique de compression JPEG2000 afin de coder les images d'erreur. Considérant ceci, nous élaborons une chaîne complète d'encodage (mise en forme de l'information, analyse des données pertinentes, quantification et compression, création du flux scalable ) et de décodage par ondelettes de seconde génération pour les images fixes. Cette étude est suivie par une analyse fine des différentes caractéristiques intrinsèques aux ondelettes afin de choisir efficacement un type d'ondelettes donné en fonction des régions d'intérêts des images à encoder. Nous traitons enfin de l'intégration de notre processus dans un schéma de codage H. 264 et d'une étude comparative des performances de notre encodeur face aux standards actuels. Des outils permettant de meilleures performances sont proposés, et certains d'entre eux sont testés. Enfin, nous concluons et exposons les perspectives pour des travaux futurs.

Cette thèse se situe à l'interface de deux des sujets de recherche du LEPSi8S, la perception et la réalité virtuelle, appliqués aux transports routiers. L'objectif de la thèse est d'améliorer l'état de l'art concernant le rendu des images de synthèse pour les simulateurs de conduite. L'axe privilégié est le réalisme perceptif des images. L'approche retenue propose un mode de rendu High Dynamic Range, qui permet de générer une image en luminance. La technique proposée permet de réutiliser des environnements virtuels classiques, avec un minimum d'informations supplémentaires concernant les sources lumineuses. Les textures et matériaux existants sont utilisés pour un rendu aussi proche physiquement de la réalité que possible. Ensuite, l'image est traitée avec un opérateur de reproduction de tons, qui compresse la dynamique pour tenir compte des limites liées au dispositif d'affichage, tout en respectant autant que possible un réalisme perceptif du rendu. L'opérateur a été choisi de façon à ce qu'il soit adapté à la simulation de conduite, notamment pour les cas extrêmes (nuit, éblouissement, soleil rasant). Une simulation de l'éblouissement a également été implémentée. L'ensemble du rendu est temps réel, et a été intégré dans la boucle visuelle les simulateurs de conduite du LEPSiS. Enfin, des comparaisons réel-virtuel ont permis de montrer la qualité du rendu HDR obtenu. Des expérimentations avec sujets, sur des photographies (avec une référence réelle) et sur des vidéos, ont de plus montré les meilleures performances d'un opérateur doté d'un modèle visuel humain pour la simulation de conduite, notamment par sa capacité à s'adapter temporellement aux variations de luminance.

La modélisation des formes naturelles reste un enjeu majeur pour le réalisme en synthèse d'images. Ces formes sont souvent complexes et leur modélisation avec les outils classiques nécessitent généralement une masse de travail considérable pour le graphiste. Les phénomènes de croissance sont très courants dans la nature. Ils engendrent souvent des formes complexes, même quand le mécanisme mis en jeu reste simple. Recréer de telles formes par des simulations physiques n'est pas toujours très pratique, du fait du manque de contrôle sur le résultat. Nous proposons dans cette thèse un nouveau genre de modeleur, basé sur la croissance d'une surface, qui permet de recréer des formes de croissance. Le modeleur présente des contrôles supplémentaires par rapport à un simulateur physique, et il n'est pas uniquement limité à la simulation de phénomènes naturels : il permet de rajouter interactivement des détails à une surface, tel que des plis des cloques, et même des branches.

Ce chapitre traite le problème de la génération d'une carte de classification à partir d'images de télédétection. Il propose une approche d’analyse basée sur plusieurs quad-arbres en cascade pour résoudre le problème difficile de la fusion multicapteur, multifréquence et multirésolution, à des fins de classification de séries chronologiques d’images.

Nous présentons une nouvelle stratégie instrumentale et computationnelle appelée FAMOUS (pour fast algorithm for three-dimensional (3D) multiphoton microscopy of biomedical structures) basée sur une approche de microscopie multiphotonique assistée par calcul. Le but est l’amélioration visuelle des images d'échantillons biologiques épais offrant ainsi un nouveau point de vue sur les structures biologiques. L'approche de post-traitement repose sur un algorithme de restauration d'image régularisé, alimenté par une estimation 3D précise de la fonction d'étalement du point (Point Spread Function en anglais, PSF) de l'instrument sur toute la profondeur des structures. Cette dernière étape revient à mesurer, grâce à un algorithme d'ajustement de modèle avancé, les distorsions variant en profondeur de l'image résultant de la combinaison entre la contribution instrumentale et les hétérogénéités du milieu. Les performances du pipeline FAMOUS sont évaluées pour un milieu hétérogène constitué d’un muscle entier de souris. La génération de seconde harmonique (SHG), émise par l'assemblage des chaines de myosine du muscle est enregistrée. Les artefacts optiques issus de la chaîne d'acquisition incluant des hétérogénéités dans les 3 dimensions sont estimés avec les spécificités propres à l’échantillon puis retirées numériquement. Des images brutes et restaurées sur 5 µm de l’ultrastructure fine du muscle illustrent la robustesse du pipeline FAMOUS.