Littérature scientifique sur le sujet « Stéréogramme »

Résumé CASELLI Graziella, ENZO Lombarde - Graphiques et analyse démographique : quelques éléments d'histoire et d'actualité. La représentation graphique en démographie remonte à 1669, date à laquelle Christian Huy- gens illustra la fonction de survie, dans le but de calculer les durée moyenne et médiane de vie à un âge donné. Dans cet article, les auteurs soulignent les contributions graphiques qui, à la suite de celle de Huygens, ont le plus marqué l'histoire de l'analyse démographique. Durant la première moitié du XIXe siècle, J. B. Fourier et A. Quetelet ont fait un usage très efficace du graphique, facilitant la compréhension et la synthèse des phénomènes. Au cours de la seconde moitié du siècle (1860-1880), divers auteurs (Berg, Knapp, Zeuner, Becker, Lexis et Lewin) ont tenté de résoudre le problème de la représentation en trois dimensions de données démographiques par âge, période et génération. Ces efforts ont abouti d'une part au fameux diagramme de Lexis et d'autre part aux stéréogrammes dont ceux de Perozzo, chaleureusement accueillis à l'époque et brièvement décrits ici Les auteurs présentent, pour terminer, la technique récemment mise au point dite de «représentation en courbes de niveaux» des «surfaces démographiques». Cette technique traite les intensités en fonction de l'âge et du temps, comme on traite, en cartographie, l'altitude en fonction de la latitude et de la longitude. Elle permet à l'œil de suivre simultanément les évolutions en fonction de l'âge, de la période et de la génération.

Nous présentations dans ce travail une méthode de représentation des formes volumiques 3D complexes. Nous dé nissons une forme volumique 3D par un ensemble de voxels extrait d'un traitement d'images Tomographiques 3D. cet ensemble est définit par sa fonction indicatrice. Notre objectif est le calcul d'une approximation analytique continue par morceau, compact, stable et robuste de la forme initiale, qui conserve ses propriétés topologiques et géométriques. Nous proposons une description de la forme par un ensemble minimum de boules incluses dans la forme et recouvrant son squelette. Nous démontrons le fait que cela revient à chercher un ensemble minimum de boules maximales recouvrant le squelette de la forme. Notre nouvelle représentation de la forme volumique, que nous appellerons MISS, donne une description optimal des cavités de la forme. Nous proposons un algorithme basé sur la triangulation de Delaunay 3D pour le calcul de la représentation MISS d'une forme volumique décrite par un ensemble de voxels. De cette représentation primaire nous arriverons à fournir une approximation par des primitives plus sophistiquées : cylindres, cônes et cylindres généralisés. Ainsi, nous proposons un algorithme pour calculer ces primitives à partir d'un réseau de boules. Le résultat nal est une description robuste intrinsèque de la forme initiale à la fois par des boules, cylindres, cônes et cylindres généralisés. Nous appliquons notre algorithme sur des images tomographique 3D du sol a n de fournir une description géométrique intrinsèque et robuste de l'espace poral ; cette description peut être, ensuite, utilisée pour la simulation des dynamiques biologiques du sol
In this thesis we present a primary representation for complex 3D volume shape. We de fine a 3D volume shape by a set of voxels derived from a computed tomography volume image. In a theoretical point of view, this set of voxels defi nes its indicatrix function. The basic idea is to look for a compact, stable and robust piece wise analytic approximation of the shape which conserves its topological and geometrical properties. We propose to describe a volume shape by a minimal number of balls included within the shape and recovering the shape skeleton. We show that it is equivalent to find out a (fi nite) minimal set of "maximal balls" recovering the skeleton. In the case where the absolute values of the principal curvatures of the shape envelope are bounded above we prove that such a finite set does exist. Indeed, our new shape representation provides an optimal description of the shape cavities. We propose an algorithm based on Delaunay 3D triangulation to compute the MISS of a volume shape described by a set of voxels. Afterwards, this representation can be used to approximate the shape using more sophisticated primitives like cylinders, cones, generalized cylinders. We propose algorithms to provide optimal cylinders and cones from ball network. The final result is an intrinsic and robust description of the initial shape using both balls, cylinders, cones. This scheme can be extended by using also curved cylinders and curved cones. Finally, we apply our algorithm to 3D volume Computed Tomography soil data in order to provide intrinsic and robust geometrical description of pore space to be used for biological dynamics simulation and modeling

Dans cette thèse, nous explorons des structures intermédiaires ainsi que le rapport entre eux et des algorithmes utilisés dans le contexte du rendu photoréaliste (RP) et non photoréaliste (RNP). Nous présentons des nouvelles structures pour le rendu et l'utilisation alternative des structures existantes. Nous présentons trois contributions principales dans les domaines RP et RNP: Nous montrons une méthode pour la génération des images stylisées noir et blanc. Notre approche est inspirée par des bandes dessinées, utilisant l'apparence et la géometrie dans une formulation d'énérgie basée sur un graphe 2D. En contrôlant les énérgies, l'utilisateur peut générer des images de differents styles et représentations. Dans le deuxième travail, nous proposons une nouvelle méthode pour la paramétrisation temporellement cohérente des lignes animées pour la texturisation. Nous introduisons une structure spatiotemporelle et une formulation d'énérgie permettant une paramétrisation globalement optimale. La formulation par une énérgie donne un contrôle important et simple sur le résultat. Finalement, nous présentons une extension sur une méthode de l'illumination globale (PBGI) utilisée dans la production de films au cours des dernières années. Notre extension effectue une compression par quantification de données générées par l'algorithme original. Le coût ni de memoire ni de temps excède considérablement celui de la méthode d'origin et permet ainsi le rendu des scènes plus grande. L'utilisateur a un contrôle facile du facteur et de la qualité de compression. Nous proposons un nombre d'extensions ainsi que des augmentations potentielles pour les méthodes présentées
In this thesis, we explore intermediary structures and their relationship to the employed algorithms in the context of photorealistic (PR) and non-photorealistic (NPR) rendering. We present new structures for rendering as well as new uses for existing structures. We present three original contributions in the NPR and PR domain: First, we present binary shading, a method to generate stylized black and white images, inspired by comic artists, using appearance and geometry in a graph-based energy formulation. The user can control the algorithm to generate images of different styles and representations. The second work allows the temporally coherent parameterization of line animations for texturing purposes. We introduce a spatio-temporal structure over the input data and an energy formulation for a globally optimal parameterization. Similar to the work on binary shading, the energy formulation provides a an important and simple control over the output. Finally, we present an extension to Point-based Global Illumination, a method used extensively in movie production during the last years. Our work allows compressing the data generated by the original algorithm using quantification. It is memory-efficient and has only a neglegible time overhead while enabling the rendering of larger scenes. The user can easily control the strength and quality of the compression. We also propose a number of possible extensions and improvements to the methods presented in the thesis

Cette these decrit une methode d'appariement dense de stereogrammes issus d'un capteur binoculaire non calibre. Dans un premier temps, une estimation des disparites bidimensionnelles est effectuee par une analyse espace-frequence. Les deux images, gauche et droite, sont convoluees avec des filtres de gabor bidimensionnels de differentes orientations. Les resultats de phases sont ensuite combines pour donner une estimation de la disparite bidimensionnelle en chaque pixel. Dans un deuxieme temps, un sous-ensemble de ces appariements, juges dignes de confiance, est choisi. Ces appariements servent de base a une estimation robuste et significative de la matrice fondamentale f associee au systeme de prise de vues. Un panorama des panachages possibles entre parametrages et modeles mathematiques qui mettent en jeu f est presente. Une fois connue la matrice fondamentale, et apres rectification, on se ramene au cas d'appariement dense unidimensionnel pour lequel une methode de resolution existe et a fait ses preuves. Ces deux etapes d'estimation, des disparites bidimensionnelles d'une part et de f d'autre part, sont d'abord modelisees, puis differentes methodes de resolution sont presentees. Elles entrent dans le cadre de l'estimation de parametres. La regression en distance orthogonale est decrite ainsi que des methodes d'estimation dites robustes. Ces methodes sont adaptees aux deux problemes traites. De nombreuses experiences, tant sur des stereogrammes aleatoires que sur des images reelles, valident la methode non seulement pas a pas mais aussi globalement

Les structures naturelles sont constituées de formes complexes qui sont pour la plupart difficiles à modéliser avec de simples équations analytiques. La complexité de la représentation est due à l'hétérogénéité du milieu physique et à la variété des phénomènes impliqués. Nous nous intéressons dans notre étude à la représentation des structures volumiques complexes issues des images tomographiques. Grâce aux récentes avancées technologiques en tomographie assisté par ordinateur, l’acquisition d'images de formes avec les scanners est maintenant possible. Cependant, ces données images, constituées de voxels, ne sont pas directement utilisables pour simuler un certain nombre de phénomènes. Dans cette thèse, nous proposons une approche de modélisation de ces formes qui consiste à effectuer une approximation par morceaux des données images par des volumes quadriques. Nous proposons d'utiliser une stratégie de division-fusion et un algorithme de croissance de régions pour optimiser une fonctionnelle incluant à la fois un terme erreur d'approximation et un facteur d'échelle. Les données en entrée de notre algorithme sont un ensemble brut de voxels qui décrit une forme volumique complexe et le résultat en sortie est un ensemble de volumes quadriques tangents ou disjoints représentant la forme de départ de façon intrinsèque. Nous appliquons notre méthode pour représenter l'espace poral 3D du sol obtenu à partir des capteurs d'images tomographiques. Ainsi, dans ce contexte spécifique, nous validons notre modélisation géométrique en procédant aux simulations du drainage de l'eau et de l'activité de décomposition microbienne sur des données réelles d'échantillons de sol. Cette étude comporte plusieurs enjeux d’ordres écologique, agricole et industriel
Most of the natural shapes have complex volume forms that are usually difficult to model using simple analytical equations. The complexity of the representation is due to the heterogeneity of the physical environment and the variety of phenomena involved. In our study, we are interested by the complex volume shapes structures representation from computed tomographic images. Thanks to the technological advances in Computed Tomography scanners, the image acquisition of complex shapes becomes possible. However, these image data are not directly usable for simulation or modeling purposes. In this thesis, we investigate an approach of modeling of such shapes which consists in making a piecewise approximation of the image data by quadric volumes. We propose to use a split-merge strategy and a region growing algorithm to optimize a function that includes both an approximation error term and a scale factor term that is opposed to it. The input of our algorithms is voxel-based shape description and the result is a set of tangent or disjoint quadric volumes representing the shape in an intrinsic way. We apply our method to represent 3D soil pore space obtained from the Computed Tomography scanners. Within this specific context, we validate our geometrical modeling by performing simulations of water draining and microbial decomposition activities on real data soil sample. This study involves several ecological, agricultural and industrial issues

La teleoperation concerne en general la robotique en milieux extremes (spatial, sous-marin. . . ). La complexite des taches necessite la presence d'un operateur humain dans la boucle de perception-decision-commande. Celui-ci doit gerer un grand nombre d'informations: une cooperation entre l'operateur et le systeme est donc necessaire. La vision de la scene, representee par le robot et son environnement, est assuree par camera(s). L'image video peut etre degradee pour des raisons diverses (turbidite de l'eau, eblouissement de la camera, presence d'obstacles, degagement de fumee ou poussieres, faible debit du canal de transmission. . . ). La these porte sur la conception et la realisation d'un systeme destine a procurer a l'operateur, en situation de teleoperation ou de supervision, une assistance visuelle a la perception de la scene. Le systeme a. P. T. E. (aide a la perception en teleoperation) permet la superposition d'une image synthetique 3d a une image camera. L'image synthetique est animee en temps reel a partir d'informations capteurs issues de la scene. Elle peut apporter a l'operateur des indices lui permettant d'apprecier la profondeur ou des informations sur les positions des objets. Dans ce dernier cas, l'operateur peut continuer l'execution de la tache meme si l'image camera se degrade. En outre, ce systeme peut etre l'outil de base assurant des fonctionnalites de teleoperation: commande par designation sur l'ecran video de l'objet a saisir, retour d'information predictif (utile en cas de retard important de transmission)

La multiplication des contenus stéréoscopique augmente les risques de piratage numérique. La solution technologique par tatouage relève ce défi. En pratique, le défi d’une approche de tatouage est d'atteindre l’équilibre fonctionnel entre la transparence, la robustesse, la quantité d’information insérée et le coût de calcul. Tandis que la capture et l'affichage du contenu 3D ne sont fondées que sur les deux vues gauche/droite, des représentations alternatives, comme les cartes de disparité devrait également être envisagée lors de la transmission/stockage. Une étude spécifique sur le domaine d’insertion optimale devient alors nécessaire. Cette thèse aborde les défis mentionnés ci-dessus. Tout d'abord, une nouvelle carte de disparité (3D video-New Three Step Search- 3DV-SNSL) est développée. Les performances des 3DV-NTSS ont été évaluées en termes de qualité visuelle de l'image reconstruite et coût de calcul. En comparaison avec l'état de l'art (NTSS et FS-MPEG) des gains moyens de 2dB en PSNR et 0,1 en SSIM sont obtenus. Le coût de calcul est réduit par un facteur moyen entre 1,3 et 13. Deuxièmement, une étude comparative sur les principales classes héritées des méthodes de tatouage 2D et de leurs domaines d'insertion optimales connexes est effectuée. Quatre méthodes d'insertion appartenant aux familles SS, SI et hybride (Fast-IProtect) sont considérées. Les expériences ont mis en évidence que Fast-IProtect effectué dans la nouvelle carte de disparité (3DV-NTSS) serait suffisamment générique afin de servir une grande variété d'applications. La pertinence statistique des résultats est donnée par les limites de confiance de 95% et leurs erreurs relatives inférieurs er <0.1
The explosion in stereoscopic video distribution increases the concerns over its copyright protection. Watermarking can be considered as the most flexible property right protection technology. The watermarking applicative issue is to reach the trade-off between the properties of transparency, robustness, data payload and computational cost. While the capturing and displaying of the 3D content are solely based on the two left/right views, some alternative representations, like the disparity maps should also be considered during transmission/storage. A specific study on the optimal (with respect to the above-mentioned properties) insertion domain is also required. The present thesis tackles the above-mentioned challenges. First, a new disparity map (3D video-New Three Step Search - 3DV-NTSS) is designed. The performances of the 3DV-NTSS were evaluated in terms of visual quality of the reconstructed image and computational cost. When compared with state of the art methods (NTSS and FS-MPEG) average gains of 2dB in PSNR and 0.1 in SSIM are obtained. The computational cost is reduced by average factors between 1.3 and 13. Second, a comparative study on the main classes of 2D inherited watermarking methods and on their related optimal insertion domains is carried out. Four insertion methods are considered; they belong to the SS, SI and hybrid (Fast-IProtect) families. The experiments brought to light that the Fast-IProtect performed in the new disparity map domain (3DV-NTSS) would be generic enough so as to serve a large variety of applications. The statistical relevance of the results is given by the 95% confidence limits and their underlying relative errors lower than er<0.1

Ce travail de thèse concerne la présentation en relief de données ultrasonores médicales obtenues par échographie B. L'originalité de cette étude consiste a transposer les techniques stéréoscopiques conventionnelles dans le domaine de l'imagerie ultrasonore. Par analogie avec la stéréoradiographie par rayons x, le principe de la stéréo-échographie est établi. Un volume homogène de données, repéré en coordonnées cartésiennes, est obtenu par interpolation de coupes ultrasonores 2d acquises par translation ou rotation d'une sonde échographique. En utilisant les équations de colinéarité de la photogrammétrie, on réalise deux stéréo-échogrammes de synthèse de ce volume ultrasonore. La valeur des paramètres des systèmes simules de prise de vues est choisie de manière à optimiser la restitution visuelle du relief. De plus, pour faciliter la restitution du relief, les données ultrasonores peuvent être pré-traitées avant le calcul des stéréo-échogrammes et des données de synthèse (volumes géométrique simples) peuvent être ajoutées aux données. Les algorithmes de calcul des stéréo-échogrammes ont été validés sur des fantômes physiques puis appliqués à des données ultrasonores réelles (foie, fœtus,. . . ). Contrairement aux techniques de rendu de surface ou de volume, délicates a appliquer à des données ultrasonores très bruitées par nature, la stéréo-échographie fournit une présentation en vrai relief qui facilite l'interprétation et la compréhension de structures 3D complexes insonifiées
This work concerns the presentation in relief of medical ultrasonic data obtained by echography B. The originality of this study consists in transposing the classical stereoscopic technicals in the field of ultrasonic imaging. By analogy with the stereo-radiography by X rays, the principle of the stereo-echographis drawn up. An homogeneous volume of data, in Cartesian coordinates, is obtained by interpolation of the ultrasonic cross-sectional images acquired by translation or rotation of an echographic probe. Thanks to the collinear equations of the photogrammetry, two stereo-echograms of the ultrasonic volume are computerized. The value of the parameters of simulated systems of shot is chosen so that the visual restitution of the relief is optimized. Moreover, in order to make the restitution of the relief easier, the ultrasonic data can be pre-treated before the calculation of the stereo-echograms and some synthetic data (simple geometrical volumes) can be added to the data. The algorithms of the computation of the stereo-echograms have been first validated on physical phantoms and then applied on actual ultrasonic data (liver, foetus,. . . ). Contrary to the technicals of surface or volume rendering, which are difficult to apply to ultrasonic data which are very noisy by nature, the stereo-echography provides a presentation in true relief which makes the interpretation and the understanding of 3D complicated structures easier

Le travail presente dans ce memoire s'inscrit dans le cadre de la comprehension d'images tri-dimensionnelles. Dans la premiere partie, on s'interesse aux problemes de representation des formes solides ainsi qu'aux proprietes geometriques caracteristiques des surfaces. La seconde partie est consacree a l'authentification et a la reconnaissance de visages. Notre approche repose sur l'extraction du plan de profil. Ce plan determine un referentiel attache a la surface du visage. Comparer deux images de visages consiste alors a estimer la transformation geometrique entre les profils puis a effectuer des mesures de similarite entre primitives geometriques (courbes de profil, surfaces de visages). Des criteres d'authentification et de reconnaissance sont proposes pour chaque type de primitive