Pôle SIS (Signal, Images et Systèmes)
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Pôle SIS (Signal, Images et Systèmes)

Équipe IMAGES : Les deux projets (ARIANA et CReATIVe) de l'équipe image du laboratoire I3S ont pour vocation de développer des outils mathématiques théoriques, stochastiques et/ou déterministes, et de les tester sur des applications concrètes, comme la compression d'images et vidéo ou l'observation de la Terre et la cartographie.

Responsables : 
Arborescence SIS/images


ACTUALITES équipe Images
 
Les modèles mathématiques sont introduits sous deux formes : par approche probabiliste (modèle de Markov, processus de points, estimation dans le cadre bayésien) ; par approche déterministe (modèle variationnel, estimation par EDP, les ondelettes et l'analyse multirésolution). La forte composante mathématique pour la modélisation d'image et la justification des modèles proposés est un point fort de l'équipe image. Les chercheurs de ce thème collaborent régulièrement avec des mathématiciens et publient des résultats théoriques dans des revues mathématiques internationales renommées (par exemple Siam Numerical analysis) et dans les meilleures revues scientifiques du domaine (par exemple IEEE Trans. on IP, on CSVT, on IT, on PAMI, on GRS, on VCG ; IJCV ; JMIV...).

En parallèle, les développements applicatifs sont aussi très présents, notamment à travers de nombreux contrats industriels avec de grands groupes et des PME ou au travers de collaborations dans des projets ANR. Dans le domaine de l'observation de la Terre et de la cartographie, l'objectif est de pouvoir extraire une information pertinente telle que, par exemple, l'ensemble d'un réseau routier, fluvial, ferroviaire pour permettre à un opérateur d'en faire une interprétation. L'amélioration de la qualité des images à travers des méthodes de débruitage et déconvolution se poursuit et y seront inclus des travaux sur l'échantillonnage et la super-résolution. L'axe fouille de données s'est développé au travers de projets européens et se renforce au travers d'un groupe de travail européen d'ERCIM. Une forte composante applicative liée à l'environnement voit le jour avec la détection d'arbres (avec l'IFN) et la détection de départ de feux de forêt (avec Alcatel Alenia Space) et la détection des dégâts des feux de forêts (avec Silogic). Dans le domaine de la compression, l'activité de recherche de l'équipe concerne le développement de modèles et d'outils de représentation compacte prenant en considération les contraintes issues des nouveaux services et usages multimédia. Le changement des usages de l'informatique, avec notamment le développement rapide du nomadisme, requiert l'ubiquité des données afin d'en assurer l'exploitation sur des infrastructures hétérogènes. Dans cette optique, nos recherches s'orientent vers la conception de schémas de codage de source (images, vidéos, maillages et animations 3D) qui doivent prendre en compte le contexte applicatif, les informations a priori, et doivent s'adapter aux caractéristiques du canal de transmission dans la conception même de la méthodologie de codage (par exemple prise en compte de l'hétérogénéité des supports de transmission...) ainsi qu'aux spécificités des terminaux ou interfaces utilisateur. D'autre part, l'activité de recherche en segmentation développée dans le thème concerne la post-production cinématographique, l'indexation, l'annotation, l'analyse quantitative en imagerie médicale et enfin la compression basée région. Pour la compression basée région la segmentation est automatique et dépourvue de sens sémantique. Par contre, pour les autres applications, c'est une segmentation basée région interactive. Nous développons des modèles de représentation non paramétriques pour caractériser les régions et leur modèle de mouvement.


ARIANA

Le projet Ariana est un projet commun CNRS-INRIA-UNS depuis 1998. L'objectif général est de traiter les problèmes inverses en traitement d'images, qui sont nombreux et de nature variée.

Leur caractère générique est d'être mal posé et de nécessiter une régularisation par introduction de modèles et contraintes a priori sur les solutions recherchées. Les modèles mis en oeuvre sont soit probabilistes (Markov, géométrie stochastique...), soit déterministes par approche variationnelle. Nous avons fait le pari d'utiliser la géométrie stochastique pour le traitement d'images, en développant des modèles tout à fait originaux, dont les résultats sont aujourd'hui probants. D'un autre côté, nous continuons à proposer des modèles par minimisation de fonctionnelles et Équations aux Dérivées Partielles (EdP) pour l'analyse d'images et nous avons introduit de nouveaux modèles variationnels fondés sur des contours actifs d'ordre supérieur dans le cadre des projets européens MOUMIR et MUSCLE.

Un de nos objectifs du point de vue méthodologique est de mettre en commun des connaissances de ces deux mondes a priori différents, pour analyser plus avant leur pertinence et efficacité respectives de manière comparée.

L'application privilégiée qui nous occupe est l'observation de la Terre et la cartographie au sens large, en particulier aérienne et satellitaire. Un effort particulier a porté sur l'extraction d'objets cartographiques (routes, bâtiments, arbres). L'axe fouille de données s'est développé dans le cadre des projets européens MOUMIR et MUSCLE, et se renforce au travers d'un groupe de travail européen d'Ercim. Des transferts de techniques développées pour l'observation de la Terre ont été réalisés en Astrophysique (déconvolution/débruitage, détection de filaments de galaxies) grâce à une COLORS (financement spécifique de l'Inria Sophia Antipolis pour travailler en collaboration avec une équipe régionale extérieure à l'Inria) et en Biologie (déconvolution/débruitage) grâce à l'ARC (financement de l'Inria national) DeMiTri et le programme P2R France-Israël.


CREATIVE

Depuis sa création en 1988, le projet Creative s'est fait connaître dans certains domaines du traitement d'images. Parmi les points forts des activités de recherche de ses membres, on peut noter le développement
 (i) de méthodes de compression d'images 2D, 3D, de vidéo et de maillages et animations 3D par transformée en ondelettes,
(ii) de méthodes de segmentation par contours actifs issues de l'optimisation de forme et utilisant des descripteurs d'objet statistiques, et
(iii) de méthodes de résolution de problèmes inverses en restauration et reconstruction.
En outre, le projet ouvre une activité en indexation image et vidéo, notamment dans le cadre de l'ANR ARA ICOS-HD.

Les nombreuses applications dans le domaine de l'image et de la vidéo,telles que la compression, l'analyse et la segmentation font la richesse de cette équipe. De plus, l'équipe s'investit dans la valorisation de ses recherches par des collaborations avec différents industriels français et a aussi de nombreuses collaborations académiques nationales (dans le cadre de projets RNRT, ANR, RIAM, ACI. . .) et internationales (dans le cadre de Réseaux d'excellence, de conventions d'échanges. . .) sur ses domaines de recherche.


Laboratoire d'Informatique, Signaux et Systèmes de Sophia-Antipolis
I3S - UMR7271 - UNS CNRS
2000, route des Lucioles - Les Algorithmes - bât. Euclide B - BP 121 - 06903 Sophia Antipolis Cedex - France
Tél. +33 4 92 94 27 01 - Fax : +33 4 92 94 28 98 - www.i3s.unice.fr