Projet de Morphologie mathématique.
Segmentation par Morphologie Mathématique.
Thomas Maure
Email: thomas.maure@enst.fr
I- Introduction
Le projet visait à partir de l'image de la bibliothèque a segmenter le maximum d'objets. Comme j'étais seul sur le projet, je me suis contenté d'extraire l'escalier métallique. Je ne suis pas parti de l'image originale qui était trop grosse et prennait donc trop de temps à calculer mais d'une image réduite au quart. Le traitement fonctionnerait aussi bien sur l'image originale à condition d'adapter la taille des opérations morphologiques.
L'image originale de la bibliothèque
II- Première phase : Extraction grossière de l'escalier
L'escalier apparait immédiatement dans l'image parce qu'il est plus lumineux que le reste. La première opération est donc un seuillage assez large pour passer à une image binaire sur laquelle on va pouvoir travailler.
L'image originale de la bibliothèque
Le seuillage contient bien l'ensemble de l'escalier mais laisse apparaitre beaucoup d'autres structures, comme la tête de la statue ou les rayonnages qui doivent être éliminés. La première opération est de faire une petite ouverture de taille 1 pour déconnecter les structures rattachées à l'escalier par un pixel.
Après ouverture de taille 1
Ensuite une grosse ouverture par un segment horizontal permettra d´eliminer tous les objets tout en restant sûr de garder des points sur la barre horizontale de l'escalier. Il ne reste plus alors qu'à effectuer une reconstruction pour ne récupérer que la partie connexe de l'escalier.
Après reconstruction
La dernière étape pour obtenir une image binaire de qualité est de faire un petit filtre alterné séquentiel ( ouverture de taille 1, fermeture de taille 1 ) pour combler tous les points manquants à l'intérieur des zones rouges et filtrer un certain nombre de barbules indésirables.
L'image binaire filtrée
III- Deuxième phase : Extraction précise des contours.
Après la première phase, le montant vertical droit de la rampe est deconnecté. la deuxième phase vise à reconnecter cette partie et à extraire le contour final. La reconnection se fait par une ligne de partage de eaux appliquée à la carte de distance hexagonale. Cette ligne de partage des eaux est précédée par une dilatation géodésique pour supprimer les petits minimaux régionaux.
Image des distances après dilatation géodésique et Ligne de partage des eaux
L'image de la ligne de partage des eaux est ensuite dilatée et superposée avec l'image précédente pour obtenir une image reconnectée de l'escalier.
Segmentation binaire de l'escalier
La dernière étape est de superposer les contours ainsi obtenus à l'image originale, ce qui se fait en limitant l'usage du blanc aux contours et en superposant les contours binaires en blanc sur cette image.
Image finale avec l'escalier segmenté
IV- Conclusion
Le traitement effectué donne de très bons résultats, les contours sont globalement bons malgré quelques défauts, en particulier au niveau de la partie centrale du poteau droit. La prochaine étape pourrait être la segmentation de la statue probablement plus difficile puisqu'elle ne se détache pas franchement du fond.
Voir le fichier source : example.c
