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7 Avril 2011
Inpainting
Utilisation possible pour l'atténuation
des « ring artifacts » en tomographie
3D
Sommaire
• Problématique
• Principe général
• Résultats et illustrations 2D
• Perspectives et applications
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Introduction
Problématique :
• Tomographie : Défaut de reconstruction/réalisation de l’image
Image détériorée
• Malgré des progrès considérables (filtrage), des problèmes
persistent : pénalisent l’analyse et la caractérisation
• Méthode de type « Inpainting »
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Principe de l’Inpainting
Source : Inpainting d'Images Couleurs par Lissage Anisotrope
et Synthèse de Textures. V. Do, G. Lebrun, L. Malapert, C. Smet et D. Tschumperlé CNRS UMR 6072
(GREYC/ENSICAEN) - Equipe Image. Congrès RFIA'2006 - Janvier 2006 - Tours
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Principe de l’Inpainting
• Reconstruction de données manquantes ou endommagées
• Interpolation ou extrapolation des valeurs de pixels
• Différentes méthodes
Par EDP
Par propagation des isophotes
Autres …
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Principe de l’Inpainting
Etat de l’art :
• Reconstruction méthodes variationnelles et EDP :
Masnou-Morel [98], Ballester-etal [00], Bertalmio-Sapiro-etal [00], Chan-Shen [00], BertalmioVese-etal [03], Tschumperlé-Deriche [03].
• Méthodes basées sur la recherche de similarités (« Exemplar-based ») :
Criminisi-Perez-etal [03], Jia-Tang [03], Forbin-Besserer-etal [05].
• Méthodes basée sur l'analyse harmonique :
Elad-Starck [05], Fadili-Starck [05][06].
• Méthodes par lissage anisotrope et synthèse de textures
Do-Tschumperlé [06]
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Principe de l’Inpainting
Par EDP :
• Equations de diffusion ou de transport local des couleurs des
pixels.
• Avantages :
Capacité de reconstruction de géométries intérieures
complexes.
• Inconvénients :
Temps de calcul élevé (processus itératif lent).
Pas de reconstruction de textures.
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Principe de l’Inpainting
Par EDP :
Avant correction
Après correction
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Principe de l’Inpainting
Par propagation des isophotes :
• Détection des zones détériorées ou manquantes
• L’information connue du reste de l’image est utilisée pour
remplir ces zones
• Notion de lissage de cette information
Source : An Image Inpainting Technique Based on the Fast Marching Method .Alexandru Telea. Journal of graphics,
gpu, and game tools, 2004
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Principe de l’Inpainting
Voisinage
connu B(ε)
de p
Bord ∂Ω
Région Ω à
reconstruire
Source : An Image Inpainting Technique Based on the Fast Marching Method .Alexandru Telea. Journal of graphics,
gpu, and game tools, 2004
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Principe de l’Inpainting
Par propagation des isophotes :
Algorithme
Soit ∂Ωi le bord de la région à retoucher :
∂Ω = ∂Ωi
Tant qu’on a pas recouvert l’ensemble de la région
p = le pixel ∂Ω le plus proche de ∂Ωi
p reconstruit en utilisant l’équation précédente
avance ∂Ω dans Ω
Source : An Image Inpainting Technique Based on the Fast Marching Method .Alexandru Telea. Journal of graphics,
gpu, and game tools, 2004
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Principe de l’Inpainting
Méthodes « Exemplar-based »
• Recherche de blocs similaires dans l'image, puis
copie locale dans la zone à reconstruire de l'extérieur vers
l'intérieur
• Avantages :
Capacité de reconstruction de textures (si déjà présentes
dans l'image).
Calcul rapide.
• Inconvénients :
Recollage discontinu au centre du masque d'Inpainting, si
celui-ci est large.
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Principe de l’Inpainting
Par méthode hybride
• Approche d'Inpainting hybride utilisant des EDP de diffusion nonlinéaires et de la reconstruction par recherche de blocs similaires.
• Approche en deux phases distinctes, proche de ce que ferait un humain :
Reconstruction « des grandes lignes » de l'image (géométrie
globale).
Reconstruction des détails (textures).
• Inconvénients :
Calcul lent (EDP)
Source : Inpainting d'Images Couleurs par Lissage Anisotrope
et Synthèse de Textures. V. Do, G. Lebrun, L. Malapert, C. Smet et D. Tschumperlé CNRS UMR 6072
(GREYC/ENSICAEN) - Equipe Image. Congrès RFIA'2006 - Janvier 2006 - Tours
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Principe de l’Inpainting
Par méthode hybride
Avant correction
Phase Reconstruction par EDP
+ Phase Reconstruction par texture
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Atténuation de « ring
artifacts »
Coupes tomographique :
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Atténuation de « ring
artifacts »
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Atténuation de « ring
artifacts »
Application de l’inpainting - Illustration 2D :
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Atténuation de « ring
artifacts »
Quelques résultats:
Avant correction
Après correction
* Plugins « resynthesizer » sous GIMP 2.0
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Atténuation de « ring
artifacts »
Quelques résultats:
Avant correction
Après correction
* Plugins « resynthesizer » sous GIMP 2.0
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Atténuation de « ring
artifacts »
Problématique:
Coupe n°X
Coupe n°X + 1
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Atténuation de « ring
artifacts »
Problématique:
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Perspectives
• Exploitation 3D de l’ensemble de l’information
• Contact initié
Université de Poitiers - Equipe ICONES
• Intégration dans Visilog de cette fonctionnalité 2D/3D
• Retro-application sur les sinogrammes?
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7 Avril 2011
Visilog Online
Visilog Online
Introduction :
• Plateforme qui offre une solution de traitement d’images à la
demande
• Solution simple de mise en œuvre des besoins de traitement
d’images
• Avantages : Traitement facilité et flexible, économie,
actualisation et évolution indépendante du client
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Visilog Online
Principe :
• Création d’un compte sur la plateforme
• Téléchargement des images sur le site
• Commande d’un traitement associé à ces images
• Récupération du résultat sur la plateforme
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