Segmentation d'images couleur par un opérateur gradient vectoriel ...

FOLIO ADMINISTRATIF
THESE SOUTENUE DEVANT L’INSTITUT NATIONAL DES SCIENCES APPLIQUEES DE LYON
NOM : ANWANDER Date de soutenance : 11 décembre 2001
Prénom : Alfred
TITRE :
Segmentation d'images couleur par un opérateur gradient vectoriel multiéchelle et contour actif :
Application à la quantification des phases minéralogiques du clinker de ciment.
Nature : Doctorat
Numéro d’ordre : 2001ISAL
Formation doctorale : Images et Systèmes
Code B.I.U._Lyon : T 50/210/19 / et bis Classe :
Résumé :
L'objectif de cette thèse est la quantification des phases de clinker de ciment par analyse d'images couleur issues
d'un microscope optique. La segmentation des cristaux a été abordée par une double démarche adaptée aux
contraintes industrielles : La première porte sur une méthode originale de calcul du gradient couleur dans le cas des
images acquises avec une camera couleur standard mono-CCD. Ces images multi-spectrales ont la particularité de
présenter une résolution réduite des composantes couleur par rapport à celle de la luminosité. L'adaptation d'une
approche multi-échelle et une pondération des composantes sont intégrée dans un nouvel opérateur de gradient
couleur multi-échelle (GCM). Les études comparatives avec des techniques classiques, effectuées dans le cadre de la
détection des contours, montrent la contribution du GCM. Le deuxième modèle original concerne la segmentation
d'images par un contour déformable de type "ballon". Notre modèle stabilise la déformation par normalisation de la
longueur du contour actif avant chaque itération. Ceci permet des grandes déformations du contour sans requérir le
ré-échantillonnage de la courbe, étape nécessaire dans l’approche classique. L’algorithme est plus rapide et plus
robuste et autorise un contour initial loin du contour final.
Le logiciel développé en partenariat avec la société Lafarge Ciments intègre ces différentes techniques de traitement
d'image couleur : Pré-traitement des images, segmentation par approche contour effectuée à l'aide du GCM des
images microscopiques couleur, une fermeture des contours. Les régions homogènes ainsi segmentées, sont ensuite
classifiées grâce à des paramètres de texture et de couleur. Le système fourni une quantification des trois phases
principales du clinker et une analyse statistique des dimensions des cristaux. Il remplace une mesure manuelle
longue et fastidieuse et permet d’augmenter la qualité de la fabrication par des mesures plus fréquentes en sortie du
four à ciment.
Mots-Clés :
Traitement image, Segmentation image, Clinker, Microscopie optique, Contrôle qualité, Caméra vidéo, Image
couleur, Gradient, Contour actif, Classification
Laboratoire de recherche :
Centre de Recherche Et d’Applications en Traitement des Images et du Signal (CREATIS-UMR CNRS 5515)
Co-directeurs de thèse :
Bruno NEYRAN et Atilla BASKURT
Président de jury :
Composition du jury : Atilla BASKURT, Pierre BONTON (rapporteur), Roland COLL, Patrick LAMBERT,
Isabelle E. MAGNIN, Bruno NEYRAN, Jack-Gérard POSTAIRE (rapporteur).