Traitement d'images

Dans cette thématique, les chercheurs du Centre Borelli développent entre autres des théories mathématiques et des algorithmes pour le traitement des images et des vidéos, des modèles stochastiques pour les images et des applications de la géométrie statistique pour comparer des images ou des formes.

Référents scientifiques

Coordinateur : Jean-Michel Morel

Responsables scientifiques :

  • Miguel Colom
  • Agnès Desolneux
  • Gabriele Facciolo
  • Rafael Grompone
  • Enric Meinhardt Llopis
  • Jean-Michel Morel
  • Alain Trouvé

Chiffres clés

10 post-doctorants -- 14 doctorants -- 3 stagiaires

70 thèses soutenues en 2 décennies

Présentation de la thématique

L'équipe dirigée par Gabriele Facciolo et Jean-Michel Morel travaille sur :

  • La théorie mathématique et les algorithmes pour le traitement des images et des vidéos,
  • La conception des caméras et des satellites,
  • L’imagerie,
  • La théorie de la détection statistique appliquée aux images et aux vidéos,
  • Les méthodes de restauration variationnelle et les applications de l'apprentissage profond à la vision par ordinateur.

Le groupe conduit par Agnès Desolneux développe des modèles stochastiques pour les images, principalement pour l'analyse et la synthèse de textures, et travaille sur la géométrie des champs aléatoires.

Quant à l'équipe dirigée par Alain Trouvé, elle développe des applications sophistiquées de la théorie de la mesure géométrique et de la géométrie riemannienne pour la comparaison d'images et la modélisation de formes, avec de nombreuses applications à l'anatomie computationnelle et à la biologie moléculaire.

Mots clés

Traitement d'image ; Traitement vidéo ; Analyse d'image ; Analyse vidéo ; Détection a contrario ; Authentification d'image ; Apprentissage profond ; Imagerie satellitaire ; Anatomie computationnelle ; Modélisation de texture ; Infographie ; Modèles stochastiques d'images.

Faits marquants

  • 2021 : Prix du meilleur article étudiant pour Nguyen Ngoc Long au Workshop EarthVision (article co-écrit avec Jérémy Anger, Axel Davy, Pablo Arias et Gabriele Facciolo)
  • 2021 : Prix du meilleur article de l'International Workshop for Biometrics and Forensics (IEEE-IWBF 2021) à Marina Gardella, Miguel Colom, Jean-Michel Morel et Pablo Musé
  • 2021 : Prix de la chancellerie 2021 pour la thèse de Jean Feydy "Analyse des données géométriques, au-delà des convolutions" sous la direction d'Alain Trouvé
  •  2020 : Prix de thèse 2020 de l'Association française de reconnaissance et d'interprétation des formes (AFRIP) pour le doctorat de Jean Feydy "Analyse des données géométriques, au-delà des convolutions" sous la direction d'Alain Trouvé

Projet structurant de la thématique

IPOL (Image Processing on Line) est une revue inédite qui promeut la recherche reproductible en traitement d'images. Chaque algorithme publié doit inclure une démo en ligne qui peut être exécutée sur n'importe quelle image téléchargée par l'utilisateur. En l'espace d'une dizaine d'années, cette revue fondée en 2011 a publié 193 algorithmes avec une description mathématique, un code, une démo en ligne et une archive expérimentale publique contenant plus de 350 000 expériences en ligne réalisées par des utilisateurs de plus de 2 000 centres universitaires ou industriels différents sur les cinq continents.

Applications

L'équipe Traitement d'images ne se contente pas de développer des théories, mais accompagne également leur développement et leurs applications à long terme dans l'industrie et la société en général. Elle collabore en particulier avec :

  • L’Agence spatiale française (CNES) sur la conception de satellites d'observation de la Terre ;
  • Le grand constructeur américain de satellites Planet sur la chaîne de traitement d'images de ses constellations ;
  • Les laboratoires DxO (leader mondial du traitement d'images) sur le débruitage d'images ;
  • Huawei pour la prochaine génération de téléphones mobiles ;
  • L'Agence France Presse et la police scientifique française sur la détection d'images et de vidéos falsifiées ;
  • Kayrros sur l'exploitation automatique des satellites d'observation de la terre (optiques et SAR) pour détecter les activités pétrolières et gazières et les sources d'émission de méthane et de CO2 ;
  • Tarkett (un grand fabricant de sols) pour concevoir des textures d'aspect naturel ;
  • Thalès sur le recalage d'images aériennes à satellites pour le guidage d'objets volants ;
  • SNCF sur la "Détection des comportements à risque dans les gares par analyse vidéo non biométrique".

La moyenne globale des fonds de recherche obtenus par l'équipe de traitement d'images par le biais d'appels compétitifs, de subventions et de contrats industriels s'élève à 1 100 000 euros par an.

Interactions avec les autres thématiques du Centre Borelli