Traitement d'image sous Matlab

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Ouverture et lecture d’une image
Décomposition de l’image en trois plans de couleur R, G, B.
L’histogramme.
Quantification d’une image.
Echantillonnage d’une image.
Compression d’une image.
Faire une acquisition de l'image en temps réel par la caméra de ton pc
Intégration des programmes dans une seule interface GUI.

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Traitement d'image sous Matlab

  1. 1. FACULTE DES SCIENCES TUNIS Bureau d’étude 2 Traitement d’image sujet 2 Dahech Hajer 16/05/2015
  2. 2. Page 1 Table des matières Traitement d’image sujet n°2 ........................................................................................................................ 2 I. Définitions ...................................................................................................................................... 2 1. Principe de l’histogramme........................................................................................................... 2 2. Principe de la quantification........................................................................................................ 2 3. Echantillonnage de la fonction image ......................................................................................... 2 II. Manipulation.............................................................................................................................. 3 1. Ouverture et lecture d’une image ................................................................................................ 3 A. A l’aide du Matlab, lire l’image « lena.bmp » puis l’afficher................................................. 3 B. Décomposition de l’image en trois plans de couleur R, G, B.................................................. 5 2. Quantification d’une image ......................................................................................................... 8 3. Echantillonnage d’une image .................................................................................................... 14 4. Compression d’une image ......................................................................................................... 16 Faire une acquisition de l'image en temps réel par la caméra de ton pc............................................................... 19 Intégration des programmes dans une seule interface GUI .............................................................................. 23 I. Définition d’une interface gui sous Matlab............................................................................... 23 II. Création d’une interface gui sous Matlab............................................................................. 23 III. Intégration des programmes dans une seule interface gui................................................... 32 Conclusion générale ................................................................................................................................... 45 Bibliographie............................................................................................................................................ 45
  3. 3. Page 2 Traitement d’image sujet n°2 I. Définitions 1. Principe de l’histogramme Pour afficher l'histogramme d'une image en niveaux de gris, il est nécessaire de calculer le nombre de pixels pour chaque niveau de gris. Une fonction, qui permettra de réaliser et afficher l'histogramme, doit être créée. Le résultat sera comparé à l'histogramme réaliser sous Matlab grâce à la fonction imhist ( ). 2. Principe de la quantification La quantification permet de coder une image, qui est initialement en 256 niveaux de gris, en n niveaux de gris où n est un paramètre qui peut être modifié par l'utilisateur lorsqu'il le souhaite. On découpe les niveaux de gris en intervalles de même amplitude. La valeur qui sera affecté pour chaque intervalle est le centre de l'intervalle. 3. Echantillonnage de la fonction image Échantillonnage en x et en y de la fonction, ne conserve que les valeurs pour les points (x, y) = (c.Δx, l.Δy) avec c, l entiers tableau de valeurs I : ℤ2  ℝn, (c, l)  I (c.Δx, l.Δy)
  4. 4. Page 3 II. Manipulation 1. Ouverture et lecture d’une image A. A l’aide du Matlab, lire l’image « lena.bmp » puis l’afficher.  Code Matlab
  5. 5. Page 4 Figure :Image  L’histogramme correspondant
  6. 6. Page 5 Figure :Histogramme de l’image RGB B. Décomposition de l’image en trois plans de couleur R, G, B.  Décomposer l’image en trois plans
  7. 7. Page 6 Figure :Image composée en 3 plans de couleur R,G,B  Convertir puis afficher l’image en niveaux gris
  8. 8. Page 7 Figure :Image en niveau de gris  L’histogramme correspondant à l’image en niveau de gris
  9. 9. Page 8 Figure :Histogramme de l’image en niveau de gris 2. Quantification d’une image
  10. 10. Page 9  Quantifier l’image en N =8 en niveau de gris Figure :Image quantifiée en 8 niveaux de gris
  11. 11. Page 10 Figure :Histogramme de l’image quantifiée en 8 niveaux de gris  Quantifier l’image en N =4 en niveau de gris
  12. 12. Page 11 Figure :Image quantifiée en 4 niveaux de gris
  13. 13. Page 12 Figure :Histogramme de l’image quantifiée en 4 niveaux de gris  Quantifier l’image en N =2 en niveau de gris
  14. 14. Page 13 Figure :Image quantifiée en 2 niveaux de gris
  15. 15. Page 14 Figure :Histogramme de l’image quantifiée en 2 niveaux de gris 3. Echantillonnage d’une image  Ré-échantillonner l’image par un facteur 0.5
  16. 16. Page 15 Figure :Image ré-échantillonner par un facteur 0.5
  17. 17. Page 16 4. Compression d’une image  Effectuer la transformation en DCT de l’image puis en IDCT  Afficher l’image décompressée Figure :Application de la DCT sur l’image
  18. 18. Page 17 Figure :Image décompressée  Les coefficients de la matrice sont changés, elle devient une matrice double.  Maintenant, on veut afficher le taux de compression  Dans le code ci-dessous on a :  La transformation en DCT  La transformation en IDCT  Le calcul de taux de compression
  19. 19. Page 18 Figure :Image compressée/ Image décompressée Taux de compression
  20. 20. Page 19 Faire une acquisition de l'image en temps réel par la caméra de ton pc Afin de faire une acquisition de l'image en temps réel par la caméra de mon pc on va suivre les étapes suivantes - lancer MATLAB -Ecrire les commandes suivantes dans la fenêtre « Command Window »  La fenêtre suivante s’ouvre (on fait appel au Webcam)
  21. 21. Page 20 -Dans un nouveau « Editor » on ecrit ce programme qui nous permet de faire une acquisition de l'image en temps réel par la caméra du pc , on va prendre 10 images avec u delai de 2 secondes entre eux -
  22. 22. Page 21 Enfin, cliquer sur l’icône « Run» (voir la figure ci-après) Voilà les 10 images prises par la camera du PC
  23. 23. Page 22 On ouvre les images avec Paint Photo prise par acquisition de l'image en temps réel par la caméra de ton pc
  24. 24. Page 23 Intégration des programmes dans une seule interface GUI I. Définition d’une interface gui sous Matlab Les interfaces graphiques (ou interfaces homme-machine) sont appelées GUI (pour Graphical User Interface) sous MATLAB. Elles permettent à l'utilisateur d'interagir avec un programme informatique, grâce à différents objets graphiques (boutons, menus, cases à cocher…). Ces objets sont généralement actionnés à l'aide de la souris ou du clavier. II. Création d’une interface gui sous Matlab Afin d’avoir une interface gui une suit les étapes suivantes : - lancer MATLAB - cliquer sur l’icône « GUIDE » (voir la figure ci-après) - Elle s’ouvre cette fenêtre on choisit dans l’onglet « Create new GUI »  Blank GUI (Default) guide
  25. 25. Page 24 - on obtient une fenêtre que l’on peut placer sur l’interface graphique. Sur la gauche les différents objets (push button, radio button, slider, axes, etc…)
  26. 26. Page 25 -on suit le chemin suivant FilePréférences Puis caucher l’icône suivante : -Puisque on a plusieurs operations , d’où on a besoin de beaucoup de bouttons on peut suivre les étapes suivantes pour avoir une interface claire et non encombrée .
  27. 27. Page 26 Choisir push button et ajouter les boutons nécessaires pour le traitement
  28. 28. Page 27 -Ensuite , on fait deplacer tout les bouttons vers « Panel » comme le montre la figure ci-dessous :
  29. 29. Page 28 Enfin on a l’interface suivante avec les bonttons necessaires Choisir « Axes » et dessiner la fenêtre d’acquisition et de traitement suivante
  30. 30. Page 29 - Pour accéder aux paramètres des boutons, on double clique dessus et une fenêtre Property Inspector s’ouvre alors.
  31. 31. Page 30 Les paramètres à modifier pour les boutons sont : - String : le nom qui apparaît sur le bouton (sur l’interface) - Tag : cela modifie le nom de la fonction dans MATLAB associée au bouton
  32. 32. Page 31 -De meme on fait pour les autres bouttons
  33. 33. Page 32 III. Intégration des programmes dans une seule interface gui Test_Guide2.m c’est le programme principal qui fait appelle des sous programmes sous formes des fonctions : Dès que l’on sauvegarde le fichier « GUIDE », MATLAB génère automatiquement un fichier .m portant le même nom que le fichier « GUIDE ».
  34. 34. Page 33 Maintenant, on termine le traitement de chaque fonction :
  35. 35. Page 34
  36. 36. Page 35
  37. 37. Page 36 Enfin, cliquer sur l’icône « Run» (voir la figure ci-après) -Voici l’interface GUI suivante quand on clique sur chaque boutton il fait le traitement correspondant à sa fonction et affiche le résultat ici On a intégré de cette façon tous les programmes traités dans la manipulation (TP2) dans une seule interface GUI.
  38. 38. Page 37 Ci-dessous vous trouvez la vérification de fonctionnement de tous les boutons. Affichage Image Histogramme RGB
  39. 39. Page 38 Composante Rouge Image en niveau gris
  40. 40. Page 39 Composante Bleu Composante verte
  41. 41. Page 40 Image quantifiée en 8 niveaux en gris Histogramme d’image quantifiée en 8 niveaux en gris
  42. 42. Page 41 Image quantifiée en 4 niveaux en gris Histogramme d’image quantifiée en 4 niveaux en gris
  43. 43. Page 42 Image quantifiée en 2 niveaux en gris Histogramme d’image quantifiée en 2 niveaux en gris
  44. 44. Page 43 Image ré-échantillonnée par un facteur 0.5 Compression d’image
  45. 45. Page 44 Acquisition webcam Décompression d’image
  46. 46. Page 45 Conclusion générale Ce travail m’a énormément appris, autant au niveau de traitement d’image sous Matlab, d’apprentissage de nouvelles commandes concernant l’image. J’avais aussi appris des nouvelles connaissances au niveau de la création de l’interface GUI et l’acquisition d’image en temps réel. J’avais rencontré certaines difficultés au niveau de la création l’interface GUI puisque j’avais l’utiliser pour la 1ere fois. Bibliographie https://www.youtube.com/watch?v=D_hmws6dwgg https://www.youtube.com/watch?v=Eo7mYcocnD8 https://www.youtube.com/watch?v=NMbLtA6LE6w& https://www.youtube.com/watch?v=Ekl21W7by_k https://www.youtube.com/watch?v=Gsg09q-mEBk

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