FILTRAGE D'IMAGES DE MNT (AFM) PAR FFT

Contexte
Thème
Images Explicatives
Télécharger le programme
Cahier des charges
Réalisation
Manuel développeur
Manuel Utilisateur
Tests

CONTEXTE :

Projet de Traitement d'Images

Equipe :

Philippe COVAL - http://rzr.online.fr
Frédéric MORALES
Encadrants:
Jean Denis DUROU - MailTo:durou(a)irit.fr
En colloboration avec le CEMES de Toulouse : Thierry.Ondarcuhu - ondar(a)cemes.fr

DOWNLOAD :

Internet : http://rzr.online.fr/afm.htm
Programme compilé pour Windows & Linux: afm.zip

THEME :

Lors d'une Etude sur les transmissions électriques dans trés peu de matière, Un dispositif ( http://www.di.com ) produit des relevés non justes, mais avec un traitement adapté
on peut rectifier le résultat tout en induisant un minimum d'erreur

Hypothèse

Pour chaque ligne la différence d'altitude est juste
le problème est que l'altitude 0 n'est pas constante sur chaque ligne du fond

Donc il faut réajuster l'altitude du sol sur chaque ligne et ainsi répercuter sur les mesures des points positifs de l'objet

CAHIER DES CHARGES :

Quelles seraient les différences entre plusieurs photos candidates à notre traitement ? taille / forme 2d et 3d ?
A priori n'importe quelle forme , la taille de l'image est également variable mais de la forme 2ⁿ * 2ⁿ
Est-ce que le repère est constant ? trans / rot / homothétie ?
Image vide ? altitude du sol, théorique fixé à la mesure à quelle valeur ?
Evaluation géométrique de la surface (plane) et de l'objet
Les électrodes sont plates
Echelle sur Z, unité et linéarité ? résolution 8/16 bpp ?
Linéaire et 16bits (fichiers AFM , short )
Interprétation tâches blanches, bordure noire ?
Particules parasites & Raynures dues à la fabrication
Bruit additif ?
Caractérisé de basse fréquence additif et de forme approchant sinus

IMAGES :

SOLUTION DU CEMES

CHAINE DE TRAITEMENT :

LIMITES :
Impossibilité de corriger les lignes n'ayant pas de région "sol".

SOLUTION FREQUENTIELLE :

CHAINE DE TRAITEMENT :

LIMITES :
Le bruit dans le domaine fréquentiel est influencé par les pics sur l'image.

REALISATION :

La phase de prototypage s'est faite sous Aphélion. Nous avons d'abord tester des opérateurs classiques de traitement d'image (détection de contours, segmentation) , les résultats n'ont pas été convainquants.
Donc nous avons tenté une seconde approche : raisonner en therme de signal, pour effectuer un filtre fréquenciel.
Les quelques essais ont été suffisament convainquants.

La programmation s'est effectuée dans le language C++ sous différents environnements (MS VC++ / win32 & G++ / Unix)
L'interface graphique a été développée avec la library GNU FLTK. ce qui permet d'avoir un source commun pour toutes les plateformes.
Un manuel de référence API (généré par doc++) présente les différentes classes mises en oeuvre.

TRAITEMENT DU SIGNAL

MANUEL UTILISATEUR :

L'installation ne nécessite rien de particulier si ce n'est le système d'exploitation requis
Le programme ne consiste qu'en un seul fichier exécutable, il a été placé dans le répertoire bin.win32 (et respectivement bin.Linux ...)
Un simple Double click devrait faire apparaître la fenêtre suivante :

2 modes d'utilisations sont proposés :

Mode Automatique

Charger une image (File/Load AFM)
Cliquer sur Auto : le seuil de filtrage est calculé automatiquement
Sauver l'Image (File/Save AFM)

Les autres boutons au-dessous [LO Cut] & [HI Cut] dépandent du seuil
fixé par l'utilisateur (dans la case band width)
La case Tolérance permet d'être plus ou moins sévère pour la localisation automatique des fréquences considérées comme bruit.

Mode Manuel

Charger une image (File/Load AFM)
Appliquer une Transformée de fourier ([FFT])
Choisir la largeur de bande du filtre (Band width:)
Appliquer le filtre coupe haut / bas ([LO Cut] / HI Cut)
Appliquer une Transformée de fourier inverse ([FFTR])
Sauver l'image (File/Save AFM)

Formats de fichiers : AFM & PNM

Le format "AFM" est le format utilisé par le logiciel qui pilote l'Afm.
Le format PNM est un format trés simple (appelé aussi .pgm) Ce format est supporté par The Gimp & Paintshop pro 4+. Il s'agit d'un fichier ascii , il est constitué d'une entète : Commentaires , suivit de la largeur et hauteur de l'image & le nb de couleurs , puis les valeurs des pixels
P2 # This is a greyscale Image file width=256 h=256 nb_c=255 256 256 255 100 100 200 200 ...

TESTS:

http://rzr.online.fr/afm.htm - 1999 / 2000.04.13