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Cours #3 Formation des images Plan n Découverte n Radiométrie (suite et fin) u Résumé des termes en radiométrie u Équation de formation de limage.

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1 Cours #3 Formation des images Plan n Découverte n Radiométrie (suite et fin) u Résumé des termes en radiométrie u Équation de formation de limage

2 Découverte n Cocquez & Philipp Analyse dimages: filtrage et segmentationMasson, 1995 u Un des 2 classiques en vision en France u Écrit par un collectif de chercheurs sous légide dun GRS u Bolon (Annecy): télécours à lINSA de Lyon

3 SYS-844 Hiver 2005 Cours #3 - 3 Forum

4 SYS-844 Hiver 2005 Cours #3 - 4 La définition du rayon de lumière L est valide pour lémission, la propagation et labsorption dun rayon lumineux A S A d S dA d 2 S d en candelas/m 2 str ou lumens/m 2

5 SYS-844 Hiver 2005 Cours #3 - 5 u Éclairement E Léclairement E, appelé aussi éclairement lumineux ou énergétique, se mesure en réception et sexprime en lux ou lumens/m 2 1 lumen = 1 candela/str 1 candela = 20,3 milliwatts de lumière visible d dAdA

6 SYS-844 Hiver 2005 Cours #3 - 6 u Surface lambertienne Surface parfaitement diffusante qui émet ou réfléchit un flux lumineux tel que: L = cte direction u Surface spéculaire F Speculus: miroir en latin F Surface de type miroir nayant quune seule direction pour laquelle L 0 Ls

7 SYS-844 Hiver 2005 Cours #3 - 7 Exemples de surfaces lambertienne et spéculaire

8 SYS-844 Hiver 2005 Cours #3 - 8 n Équation de formation des images Limage dun objet 3D dépend de: u sa forme u ses propriétés de surface u sa position p/r à la caméra u son attitude dans lespace u la distribution des sources

9 SYS-844 Hiver 2005 Cours #3 - 9 Trois photos de Mars prises par le satellite Viking Lander I. Les 3 photos ont été prises en 1977, à 3 éclairages différents.

10 SYS-844 Hiver 2005 Cours # Lapparence dun objet dépend grandement de son attitude dans lespace par rapport à lobservateur.

11 SYS-844 Hiver 2005 Cours # u Formation des images Cest létude du lien entre la luminance L dun point de la scène et léclairement E de son image sur le capteur.

12 Pourquoi insère-t-on une lentille dans une camera obscura pour créer un appareil photo? On voudrait maximiser lintensité lumineuse tout en évitant que limage devienne floue.

13 SYS-844 Hiver 2005 Cours # La lentille focalise en un point tous les rayons provenant dune même direction. On peut donc utiliser une ouverture plus large et augmenter lintensité de limage.

14 SYS-844 Hiver 2005 Cours # u Géométrie de la formation dimage L I O n Z X Y fZ

15 SYS-844 Hiver 2005 Cours # L O n d u Géométrie de la formation dimage R1R1

16 SYS-844 Hiver 2005 Cours # Puissance émise par la source vers la lentille: Angle solide de la lentille: Surface de la lentille: Distance source- lentille:

17 SYS-844 Hiver 2005 Cours # La puissance est dirigée vers la surface I Angle solide soustendu par O: Distance plan- lentille: Angle solide soustendu par I: Comme 1 = 2, on a

18 SYS-844 Hiver 2005 Cours # Équation de formation des images n Observations: u E L u E ne dépend pas de z (eg nuage, édifice, soleil, etc.)

19 SYS-844 Hiver 2005 Cours # n Lutilisation est limitée au centre de la lentille (emploi dun iris mécanique): cos 4 1 pour «1 n Un mur de plâtre (surface lambertienne: L=cte) napparaît pas uniformément brillant Centre de la lentille E dépend fortement de langle entre laxe de la lentille et la source.

20 SYS-844 Hiver 2005 Cours # f-number = f/d = f / ouverture de la lentille n Si lon double le f-number dune caméra, on diminue léclairement dun facteur 4 n Lorsque lon prend une photo on ajuste la distance focale, f, afin que limage soit au foyer, ie les rayons convergent sur le film (ou le CCD) dans le plan image. Limage, initialement floue, devient de mieux en mieux définie. Il faut ensuite ajuster louverture de la lentille de façon à ajuster léclairement sur le photodétecteur. Le f-number détermine le temps de pose requis. n Le champ de la caméra (field of view) est défini comme la moitié de langle sous-tendu par la lentille à partir de la distance focale f.

21 SYS-844 Hiver 2005 Cours # n Réflectance des surfaces BRDF: réflectivité totale bidirectionnelle La luminance dune scène dépend: u quantité de lumière qui tombe sur la scène u fraction de cette lumière réfléchie vers lobservateur dA d i d e LiLi dL e e i n i e

22 SYS-844 Hiver 2005 Cours # Génération dimages déclairement (voir notes de cours)

23 SYS-844 Hiver 2005 Cours #3 - 23

24 SYS-844 Hiver 2005 Cours #3 - 24

25 SYS-844 Hiver 2005 Cours # Espace de gradients

26 SYS-844 Hiver 2005 Cours # Calcul du gradient local à la surface dun objet 3D

27 SYS-844 Hiver 2005 Cours # n Léquation de formation des images devient:

28 SYS-844 Hiver 2005 Cours # Exemple de carte de réflectance E image =R(p,q) Niveaux de gris Contours


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