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Ligne de partage des eaux et h-minima

Personnes impliquées : Gilles Bertrand, Michel Couprie, Petr Dokládal.


Nous avons proposé une approche originale de la notion de ligne de partage des eaux, notion classique issue du cadre de la morphologie mathématique ayant de nombreuses applications en segmentation d'images. Notre approche est basée sur l'introduction d'une topologie ``mono-dimensionnelle'' pour les fonctions de Z2 dans Z, et plus généralement pour les graphes valués. Ceci nous permet de définir précisément, du point de vue topologique, une transformation de ligne de partage des eaux. De plus, nous avons proposé un algorithme efficace pour opérer cette transformation, et donné des exemples d'applications à la segmentation d'images en niveaux de gris [CB97].

L'opérateur h-minima est également un outil issu du cadre de la morphologie mathématique. Il permet de filtrer une image en niveaux de gris à partir d'un critère basé sur la ``profondeur'' des minima régionaux : si un minimum a une profondeur inférieure à un seuil h, alors il est éliminé, sinon il est retenu et peut servir de marqueur pour une étape ultérieure de segmentation.

L'application directe de l'opérateur h-minima est limité aux cas où l'on souhaite segmenter l'image en deux classes de pixels (objet/fond), l'objet et le fond pouvant être constitués de plusieurs composantes connexes. Pour appliquer cet opérateur à un problème de segmentation multi-classes, où les régions à segmenter peuvent éventuellement se toucher les unes les autres, on passe classiquement par une image de gradient. Toutefois, les gradients discrets sont délicats à utiliser, en particulier des détails fins de l'image originale peuvent être perdus.

Nous avons proposé un opérateur h-minima agissant sur un graphe valué, qui permet la résolution directe de problèmes de segmentation multi-classes, sans passer par un gradient [DB99]. Ceci nous permet de segmenter des structures fines qui seraient perdues avec l'utilisation de l'approche classique (Fig. 12).

 

(a) (b)


Figure 12: (a) : Image originale. (b) : Application de notre opérateur h-minima.