Brevet FR2906053A1 — publié le 20080321

DESENTRELACEMENT D'IMAGES La présente invention concerne les traitements d'images et plus particulièrement le traitement des images entrelacées. L'entrelacement est une technique de traitement d'images animées qui est destinée à réduire le débit nécessaire pour la transmission d'une séquence d'images en ne transmettant que la moitié des informations relatives à chaque image. Plus précisément, en règle générale, des valeurs sont associées aux pixels d'une ligne de pixels sur deux dans l'image considérée. Ainsi, à une ligne de pixels valorisée dans laquelle des valeurs sont associées à tous les pixels succède une ligne de pixels à valoriser, dans laquelle des valeurs doivent être déterminées pour être associées aux pixels. Il convient donc, pour traiter une image entrelacée, de déterminer sur la base des valeurs associées aux pixels des lignes de pixels valorisées de l'image, les valeurs à associer aux pixels des autres lignes de pixels de l'image, c'est-à-dire des lignes de pixels à valoriser. A cet effet, on applique classiquement un algorithme de désentrelacement à réception d'une image entrelacée. Un tel algorithme peut prévoir de déterminer la valeur à associer à un pixel d'une ligne à valoriser, en utilisant la moyenne des valeurs associées aux pixels voisins. Toutefois, ce type d'algorithme n'est pas adapté pour reconstruire de manière nette les contours d'un objet dans l'image. Un autre algorithme de désentrelacement connu, appelé E.L.A. (pour 'Edge Line Average') vise à améliorer le rendu des contours sur une image entrelacée. Un algorithme de ce type est généralement basé sur un chemin partiel de l'image à traiter au travers d'une fenêtre de recherche. On définit donc une telle fenêtre centrée sur un pixel pour lequel une valeur à associer doit être déterminée. Puis, on détermine une direction indiquant des pixels voisins dans la fenêtre de recherche qui sont les plus adaptés pour une interpolation en vue de déterminer une valeur à associer à ce pixel central. Ainsi, en parcourant l'image partiellement, on est en mesure de déterminer des valeurs à associer à tous les pixels de l'image. Le document US 7 023 487 décrit une telle méthode. 2906053 2 Toutefois, une image obtenue après l'application de ce type d'algorithme présente encore parfois une qualité visuelle insuffisante, notamment lorsque l'image représente des parties contrastées qui ont une forme relativement fine, et également lorsqu'un contour fin est orienté selon une direction proche de 5 l'horizontale. Une des conséquences pour l'observateur est un manque de continuité dans le rendu visuel de l'image ainsi traitée. En outre, un tel algorithme est dépendant de la taille de la fenêtre de recherche utilisée qui limite la direction de reconstruction des contours. D'un autre côté, plus la taille de la fenêtre de recherche est grande, plus le risque 10 d'effectuer une interpolation erronée est élevé. Certaines méthodes basées sur de telles fenêtres de recherche proposent de limiter les risques d'interpolation erronée, mais elles restent complexes et lourdes à mettre en oeuvre. La présente invention vise à pallier les inconvénients précédemment 15 énoncés. Un premier aspect de la présente invention propose un Procédé de traitement d'une image suivant au moins une première et une seconde dimension, comprenant L lignes de pixels, où L est un nombre supérieur ou égal à 5, et un nombre C de colonnes de pixels, un pixel étant repéré par une 20 abscisse et une ordonnée dans un référentiel de pixels de l'image ; l'image comprenant des lignes de pixels valorisées, aux pixels de laquelle sont associés des valeurs d'intensité lumineuse, alternées avec des lignes de pixels à valoriser, aux pixels de laquelle des valeurs d'intensité lumineuse sont à associer, 25 le procédé comprenant les étapes suivantes : /a/ sur chaque ligne de pixels valorisée courante : - sélectionner des pixels qui vérifient une règle de sélection basée, d'une part, sur des valeurs d'intensité lumineuse associées aux pixels de la ligne de pixels 30 valorisée courante, et d'autre part, sur des valeurs d'intensité lumineuse associées aux pixels de la ligne de pixels valorisée précédente, et/ou de la ligne de pixels valorisée suivante dans l'image ; 3 2906053 - détecter des segments de pixels, chaque segment correspondant à un groupe de pixels sélectionnés contigus, sinon à un unique pixel sélectionné disjoint d'autres pixels éventuellement sélectionnés; 5 /b/ obtenir un ensemble de segments relatif à l'image en cours de traitement ; /c/ dans ledit ensemble de segments, créer un graphe de segments en reliant entre eux les segments selon une règle de liaison ; /d/ déterminer des valeurs d'intensité lumineuse respectives à 10 associer à au moins une partie des pixels des lignes à valoriser par interpolation des valeurs d'intensité lumineuse associées aux pixels des segments du graphe selon un chemin, ou parcours, dudit graphe. Ainsi, à l'étape /a/, en appliquant une règle de sélection adaptée, on est en mesure de déterminer des zones de l'image dans laquelle la qualité peut 15 être insuffisante, notamment lorsque sont présents des contours fins. En effet, en se basant sur les valeurs d'intensité lumineuse de pixels de trois lignes de pixels valorisées, qui sont la ligne de pixels valorisée courante ainsi que la ligne de pixels valorisée précédente et la ligne de pixels valorisée suivante, on est capable de déterminer les zones de l'image qui présentent un contraste de 20 forme fine. Puis, on transcrit les informations obtenues à l'étape précédente dans un référentiel de graphe, et on obtient ainsi les valeurs d'intensité lumineuse des pixels à prendre en compte pour réaliser une interpolation et ainsi déterminer des valeurs d'intensité lumineuse respectives à associer aux pixels des lignes 25 à valoriser. De telles dispositions permettent d'affiner la détermination de valeurs de pixels dans des zones où la qualité peut paraître insuffisante, de manière simple et tout en évitant les inconvénients attachés aux méthodes reposant sur la manipulation d'une fenêtre de recherche. 30 Dans un mode de réalisation de la présente invention, la règle de sélection vise à déterminer les zones de l'image correspondant à un contour fin et contrasté. 2906053 4 A cet effet, on peut prévoir de déterminer des maxima ou des minima d'intensité lumineuse, ou encore d'intensité lumineuse, selon la direction verticale de l'image. Ainsi, la règle de sélection peut permettre de sélectionner des pixels 5 correspondant à des maxima d'intensité lumineuse. Dans ce cas, la règle de sélection de pixels peut par exemple conduire à sélectionner les pixels pour lesquels la valeur associée est supérieure à la valeur maximum parmi un ensemble de valeurs comprenant : - une première valeur correspondant à la somme de la valeur 10 associée au pixel, sur la même colonne, de la ligne de pixels valorisée précédente avec une première valeur seuil ; et une seconde valeur correspondant à la somme de la valeur associée au pixel, sur la même colonne, de la ligne de pixels valorisée suivante avec une seconde valeur seuil. 15 Dans un mode de réalisation de la présente invention, cette règle de sélection peut permettre de sélectionner des pixels correspondant à des minima d'intensité. On peut par exemple sélectionner les pixels pour lesquels la valeur associée est inférieure à la valeur minimun parmi un ensemble de valeurs 20 comprenant : - une première valeur correspondant à la différence de la valeur associée au pixel, sur la même colonne, de la ligne de pixels valorisée précédente avec une première valeur seuil ; et - une seconde valeur correspondant à la différence de la valeur 25 associée au pixel, sur la même colonne, de la ligne de pixels valorisée suivante avec une seconde valeur seuil. Dans un mode de réalisation de la présente invention, la règle de liaison pour créer un graphe de segments lie un premier segment (Si) et un second segment (S2) si l'équation suivante est vérifiée : 30 D(S1, S2) REVENDICATIONS 1. Procédé de traitement d'une image suivant au moins une première et une seconde dimension, comprenant L lignes de pixels, où L est un nombre supérieur ou égal à 5, et un nombre C de colonnes de pixels, un pixel étant repéré par une abscisse et une ordonnée dans un référentiel de pixels de l'image ; l'image comprenant des lignes de pixels valorisées, aux pixels de laquelle sont associés des valeurs d'intensité lumineuse, alternées avec des lignes de pixels à valoriser, aux pixels de laquelle des valeurs d'intensité lumineuse sont à associer, le procédé comprenant les étapes suivantes : /a/ sur chaque ligne de pixels valorisée courante : - sélectionner des pixels qui vérifient une règle de sélection basée, d'une part, sur des valeurs d'intensité lumineuse associées aux pixels de la ligne de pixels valorisée courante, et d'autre part, sur des valeurs d'intensité lumineuse associées aux pixels de la ligne de pixels valorisée précédente, et/ou de la ligne de pixels valorisée suivante dans l'image ; - détecter des segments de pixels, chaque segment correspondant à un groupe de pixels sélectionnés contigus, sinon à un unique pixel sélectionné disjoint d'autres pixels éventuellement sélectionnés; /b/ obtenir un ensemble de segments relatif à l'image en cours de traitement ; /c/ dans ledit ensemble de segments, créer un graphe de segments en reliant entre eux les segments selon une règle de liaison ; /d/ déterminer des valeurs d'intensité lumineuse respectives à associer à au moins une partie des pixels des lignes à valoriser par interpolation des valeurs d'intensité lumineuse associées aux pixels des segments du graphe selon un chemin dudit graphe. 17 2906053 2. Procédé de traitement d'image selon la revendication 1, dans lequel la règle de sélection sélectionne des pixels correspondant à des maxima d'intensité lumineuse. 5 3. Procédé de traitement d'image selon la revendication 2, dans lequel la règle de sélection de pixels sélectionne un pixel courant auquel est associée une valeur d'intensité lumineuse qui est supérieure à la valeur maximum parmi un ensemble de valeurs comprenant : une première valeur correspondant à la somme de la valeur d'intensité 10 lumineuse associée à un pixel appartenant à la même colonne de pixels que ledit pixel courant et à la ligne de pixels valorisée précédant la ligne valorisée du pixel courant avec une première valeur seuil ; et - une seconde valeur correspondant à la somme de la valeur d'intensité lumineuse associée à un pixel appartenant à la même colonne de pixels que le 15 pixel courant et à la ligne de pixels valorisée suivant la ligne valorisée du pixel courant avec une seconde valeur seuil. 4. Procédé de traitement d'image selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la règle de sélection sélectionne des 20 pixels correspondant à des minima d'intensité lumineuse. 5. Procédé de traitement d'image selon la revendication 4, dans lequel la règle de sélection de pixels sélectionne un pixel auquel est associée une valeur d'intensité lumineuse qui est inférieure à la valeur minimum parmi un 25 ensemble de valeurs comprenant : - une première valeur correspondant à la différence de la valeur d'intensité lumineuse associée à un pixel appartenant à la même colonne de pixels que le pixel courant et à la ligne de pixels valorisée précédant la ligne valorisée du pixel courant avec une première valeur seuil ; et 30 - une seconde valeur correspondant à la différence de la valeur d'intensité lumineuse associée à un pixel appartenant à la même colonne de pixels que le pixel courant et à la ligne de pixels valorisée suivant la ligne valorisée du pixel courant avec une seconde valeur seuil. 2906053 18 6. Procédé de traitement d'image selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la règle de liaison pour créer un graphe de segments lie un premier segment (SI) et un second segment (S2) si l'équation suivante est vérifiée : D(S1, S2) 7. Procédé de traitement d'image selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel, entre les étapes /c/ et /d/, on applique une règle de simplification de graphe. 8. Procédé de traitement d'image selon la revendication 6, dans lequel la règle de simplification de graphe comprend une étape de suppression de deux liaisons de sortie d'un segment lorsque lesdites deux liaisons de sortie sont situées sur le même côté dudit segment. 9. Procédé de traitement d'image selon la revendication 7 ou 8, dans lequel la règle de simplification comprend une étape de suppression d'une liaison de sortie d'un segment lorsque ladite liaison de sortie est située sur le même côté dudit segment qu'une liaison d'entrée. 25 10. Procédé de traitement d'image selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'étape /d/ est réalisée en mettant en oeuvre les étapes suivantes : /1/ parcourir le graphe et déterminer un premier segment (Si) 30 et un second segment (S2) du graphe situés sur des première et seconde lignes de pixels valorisées successives dans l'image ; /2/ déterminer la longueur d'un segment à interpoler (Sint), sur la base des premier et second segments, sur la ligne de pixels à valoriser comprise entre la première et la seconde ligne de pixels valorisée ; et 5 10 15 20 2906053 19 /3/ déterminer des valeurs respectives à associer aux pixels du segment à interpoler par interpolations respectives des valeurs d'intensité lumineuse associées aux pixels des premier et second segments. 5 11. Procédé de traitement d'image selon la revendication 10, dans lequel, à l'étape /2/, on détermine l'ordonnée Ystartlnt du pixel de début et l'ordonnée Yendint du pixel de fin du segment à interpoler (Sint) selon les équations respectivement suivantes Yclurllnl YIa,II + Yvari 2 ù Ylarll 2 et 10 Yendl,, ù Yendl + l'end ùYendl 2 Oë Ystartl, Ystart2, Yendl et Yend2 sont respectivement les ordonnées des pixels de début et de fin des premier et second segments (S1, S2). 12. Procédé de traitement d'image selon la revendication 11, dans lequel la 15 valeur d'intensité lumineuse déterminée par interpolation d'un pixel P(i,j) du segment à interpoler sur la ligne à valoriser d'indice i vérifie l'équation suivante : ( jxLI (jxL, l val (P(i, j)) = val(P(i -1, Y .11 + E + 1 val(P(i + 1, Ylm.l, + E 2 Lbn L,, ) où j est compris entre Ystart,nt et Yendlnt 20 où la fonction E renvoie l'entier le plus proche du nombre passé en argument ; et où Lint est la longueur du segment à interpoler sur la ligne de pixels à valoriser d'indice i. 13. Procédé de traitement d'image selon l'une des revendications 10 à 12, 25 dans lequel p pixels précédant le segment à interpoler et s pixels suivants le segment à interpoler sont également interpolés sur la base des valeurs des p pixels précédant les premier et second segments et des s pixels suivant les premier et second segments sur les lignes de pixels valorisées des premier et second segments respectivement. 30 2906053 20 14. Dispositif (81) de traitement d'image de traitement d'une image comprenant des moyens adaptés pour mettre en oeuvre les étapes d'un procédé de traitement d'image selon l'une quelconque des revendications précédentes. 5 15. Programme d'ordinateur destiné à être installé dans un dispositif de traitement d'image (81) selon la revendication 14, comprenant des instructions aptes à mettre en oeuvre le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, lors d'une exécution du programme par des moyens de 10 traitement du dispositif de traitement d'image.