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Amincissement et restauration de crêtes dans les images en niveaux de gris

Personnes impliquées : Gilles Bertrand, Francisco Nivando Bezerra, Michel Couprie.


L'amincissement et la squelettisation sont des applications importantes, en traitement d'image, des notions topologiques. De très nombreux algorithmes d'amincissement pour les images binaires ont été proposés. Cependant, l'utilisation de tels algorithmes suppose une segmentation préalable de l'image, ce qui implique une perte d'information.

Nous proposons un algorithme de squelettisation agissant directement sur une image en niveaux de gris. Cet algorithme garantit la préservation de la topologie des coupes de l'image. Nous proposons également une méthode pour ``filtrer'' de tels squelettes, c'est-à-dire pour simplifier sélectivement la topologie en se basant sur un critère de contraste local (voir également les sections ``Topologie des images en niveaux de gris'' et ``Reconnaissance d'empreintes digitales'').

D'autre part, lorsque l'on rencontre dans des images des objets allongés et minces, il est fréquent que de tels objets soient ``coupés'' par l'effet du bruit, et l'on souhaiterait pouvoir reconnecter ces objets. Si l'on considère une image comme un relief topographique, un objet ``filiforme'' peut être vu comme une ligne de crête, et la reconnection de cet objet se ramène à la détection et au réhaussement de cols étroits dans la ligne de crête. Dans le cadre de la topologie des coupes, nous proposons une méthode efficace et rigoureusement définie pour accomplir ce travail. Cette méthode s'applique en particulier à des images de gradient, qui par nature sont constituées de lignes minces correspondant aux contours des objets de l'image originale (Fig. 11) [CBB99].

(a) (b)
(c) (d)


Figure 11: (a) : Une image de gradient, inversée et amincie. (b) : Image (a) seuillée au niveau 58. (c) : Après la restauration des crêtes appliquée à (a). (d) : Image (c) seuillée au niveau 58.
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