Sujets DEA 2002-03



Extraction des caractéristiques des sources de lumière

Construction d'une représentation 3D à partir de séquences video



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Extraction des caractéristiques des sources de lumière

Erwan Guillou et Jean claude Iehl


Le but de ce stage est d'étudier et de mettre en oeuvre des techniques permettant d'extraire des informations sur les sources de lumière éclairant une scène prise en photo ou filmée. Ces caractéristiques (comme la couleur ou la position) permettrons de réaliser quelques manipulations originales :

1. correction de l'apparence des images (balance des couleurs automatique)
2. déterminer le nombre de sources éclairant une scène
3. suppression des ombres d'un objet
4. incrustation d'un nouvel objet (correction des couleurs de l'objet, reéclairage correct, ombres portées)


Quelques exemples d'images prises sous différentes sources :
http://web.media.mit.edu/~wad/color/exp1/new/index.html

Modification des couleurs d'une image :
"Color Transfer Between Images"
E. Reinhard, M. Ashikhmin, B. Gooch, P. Shirley
IEEE Computer Graphics and Applications, v. 21, no. 5 (2001)
http://www.cs.sunysb.edu/~ash/

Extraction de la couleur d'une source de lumière d'après une photo :
"Natural scene-illuminant estimation using the sensor correlation"
S. Tominaga and B. A. Wandell.  Proc IEEE  Vol. 90, Issue 1, (2002).
http://white.stanford.edu/~brian/refs.html#ise

Estimation de la position des sources de lumières :
"Estimating Light Sources"
M.K. Singh and N. Ahuja
Indian Conference on Computer Vision, Graphics and Image Processing, 1998
http://vision.ai.uiuc.edu/abstracts/pub1_4_1_a1298singhmk.htm


Construction d'une représentation 3D à partir de séquences video

Jean claude Iehl et Yannick Perret


Le but de ce stage est d'étudier et de mettre en oeuvre des techniques permettant de construire une représentation tridimensionnelle d'une scène statique en se basant sur des séquences video.

Plus précisement, il s'agira d'exploiter le mouvement apparent des objets de la scène lors des déplacements de la caméra pour déterminer les distances relatives des objets par rapport à la caméra, grâce à des techniques telles que les flux optiques, la vision stereoscopique ou encore les mosaiques d'images.

Plusieurs approches sont possibles et de nombreuses publications sur ce domaine existent, le travail consistera tout d'abord à étudier les différentes méthodes puis à mettre en oeuvre la plus adaptée à nos besoins.

La scène tridimensionnelle construite servira de base à des manipulations diverses telles que :
1. ajout d'objets dans une scèene filmée;
2. modification de l'éclairage dans une scène filmée;
3. échange d'objets entre des scèenes différentes;
4. ...

Une synthèse de plusieurs méthodes d'analyse est disponible :
"A Taxonomy and Evaluation of Dense Two-Frame Stereo Correspondence Algorithms"
D. Scharstein and R. Szeliski, IJCV 47(1/2/3):7-42, April-June 2002
http://www.middlebury.edu/stereo/

Il existe d'autres classes de méthodes, notament les mosaiques :
"Panoramic image mosaicing"
H. Y. Shum and R. Szeliski.
Technical Report MSR-TR-97-23, Microsoft Research, September 1997
http://www.research.microsoft.com/scripts/pubs/view.asp?TR_ID=MSR-TR-97-23

et l'analyse du mouvement :
"Structure from motion without correspondence"
F. Dellaert, S.M. Seitz, C.E. Thorpe, S. Thurn
http://www.cs.washington.edu/homes/seitz/papers/abstracts.htm#cvpr00-dell