Brevet FR3024261A1 — publié le 20160129

Procédé et dispositif de traitement d'image numérique d'une scène comportant au moins un objet sur-éclairé La présente invention concerne un procédé et un dispositif de traitement d'image numérique d'une scène comportant au moins un objet sur-éclairé. Le domaine de l'invention est le domaine de l'amélioration de la qualité des images numériques présentant une ou plusieurs zones de saturation dues à la présence d'un ou plusieurs objets sur-éclairés dans une scène. Les images numériques sont produites par des dispositifs d'acquisition d'images comportant une chaîne de détection permettant de transformer le rayonnement électromagnétique d'une scène observée dans une bande spectrale donnée en un signal d'image numérique formé d'une matrice d'échantillons d'image ou pixels, chaque pixel prenant une valeur discrète dans un intervalle prédéterminé, appelé également dynamique de l'image, compris entre 0 et une valeur maximale. La chaîne de détection est caractérisée par une fonction d'étalement de point appelée PSF (pour « point spread function »), qui caractérise l'image acquise pour une source de lumière ponctuelle. Ainsi, pour une source de lumière ponctuelle, une image d'étalement ou image PSF est obtenue. La chaîne de détection d'un dispositif d'acquisition d'images présente des limitations physiques, et en présence de sources de sur-éclairement, se produit une saturation. Les échantillons d'image d'une zone saturée ont une valeur seuillée à la valeur maximale de l'intervalle de représentation. Le ou les objets sur-éclairés, sources de sur-éclairement, ont également des effets sur les valeurs du signal d'image dans le voisinage de leur localisation spatiale. En effet, la source de sur-éclairement est saturée, son voisinage proche peut être également saturé, son voisinage plus étendu peut être affecté par un halo, des rebonds etc..., qui eux ne sont pas nécessairement saturés, mais les valeurs des pixels sont affectées. L'effet étendu des objets sur-éclairés dans une image numérique est un phénomène connu. La qualité des images numériques acquises et leur potentielle exploitation sont diminuées à cause de la présence de saturation, qu'il s'agisse d'images du domaine de la photographie numérique, du domaine de la télédétection, du domaine de l'astrophysique, ou d'autres domaines. On connaît des méthodes cherchant à améliorer la qualité des images comportant une ou plusieurs zones de saturation, notamment des méthodes utilisant une pluralité de canaux spectraux. 3024261 2 Cependant, il existe également des cas d'application dans lesquels une seule bande spectrale d'acquisition d'image est disponible. Dans le cas d'une acquisition mono-bande spectrale, il est également utile d'avoir des méthodes permettant d'améliorer la qualité de l'image acquise comportant une zone 5 de sur-éclairement et une détermination du ou des objets à la source du phénomène de sur-éclairement sans connaissance a priori sur ces objets. A cet effet, l'invention propose un procédé de traitement d'image numérique représentative d'une scène captée par un dispositif d'acquisition d'images, l'image numérique étant définie par un ensemble de pixels prenant des valeurs acquises dans un 10 intervalle prédéterminé, l'image numérique comportant au moins une zone saturée formée de pixels ayant chacun une valeur acquise supérieure à un seuil prédéterminé, due à la présence d'au moins un objet sur-éclairé dans la scène captée, le dispositif d'acquisition d'images étant caractérisé par une fonction d'étalement de point, chaque valeur acquise d'un pixel étant obtenue par une convolution de valeurs de paysage de ladite scène par 15 ladite fonction d'étalement de point et par application d'un opérateur de seuillage. Le procédé comporte des étapes de : - détermination d'une zone saturée comprenant des pixels de valeur acquise supérieure ou égale à un seuil prédéterminé, -obtention de données d'image comprenant les valeurs acquises des pixels d'une 20 portion de l'image numérique comprenant ladite zone saturée, -estimation d'un ensemble de paramètres, lesdits paramètres comprenant des estimations des valeurs des pixels de la scène captée dans la zone saturée, incluant les valeurs des objets à l'origine de la saturation, et d'une valeur moyenne de paysage en l'absence d'objet sur-éclairé dans la scène, par une méthode d'optimisation desdits 25 paramètres vis-à-vis d'un critère de fidélité aux données, ledit critère dépendant des données d'image et de la fonction d'étalement de point appliquée pour chacun des pixels de la zone saturée. Avantageusement, le procédé de l'invention permet d'estimer les valeurs du signal d'image du ou des objets à l'origine du sur-éclairement ; les valeurs de l'effet de cet objet 30 à l'origine du sur-éclairement dans la zone saturée de l'image ; les valeurs du signal d'image dans la zone non saturée de l'image corrigée des effets de l'objet à l'origine du sur-éclairement. Avantageusement, l'invention permet de traiter le cas de plusieurs objets ponctuels ou étendus dans la même zone saturée, et de niveaux radiométriques 35 inhomogènes au sein d'un même objet étendu ou entre objets. 3024261 3 Le procédé selon l'invention peut présenter une ou plusieurs des caractéristiques ci-dessous : - les données d'image sont modélisées selon un modèle de données comportant une somme des valeurs obtenues par multiplication de chacun desdits paramètres par les 5 valeurs de l'opérateur d'étalement de point appliqué en chaque pixel de la zone saturée, et de la valeur du paramètre correspondant à la valeur moyenne du paysage ; - l'étape d'estimation comporte une minimisation sous contrainte de positivité des paramètres d'un terme de fidélité des données de ladite portion d'image audit modèle de données ; 10 - le terme de fidélité est pondéré par application d'un ensemble de valeurs de pondération aux données de ladite portion d'image ; - les valeurs de pondération sont calculées par application de la fonction d'étalement de point à une image représentative de la zone saturée ; -seules les données d'image de ladite portion d'image qui n'appartiennent pas à la 15 zone saturée sont prises en compte dans l'étape d'estimation ; - seules les données d'image de ladite portion d'image qui n'appartiennent pas à la zone saturée sont prises en compte dans le calcul du critère de fidélité aux données, avec une contrainte supplémentaire pour l'optimisation imposant le fait que les valeurs du modèle de données de ladite portion d'image associées aux pixels qui appartiennent à la 20 zone saturée soient supérieures au seuil prédéterminé ; - l'étape d'estimation met en oeuvre une résolution d'un problème d'optimisation convexe, pour un critère de fidélité aux données convexe ; -l'étape d'estimation met en oeuvre une résolution d'un problème de programmation quadratique pour un critère de fidélité aux données quadratique ; 25 - l'étape d'estimation met en oeuvre une résolution de programme linéaire pour un critère de fidélité aux données de type valeur absolue ; -le procédé comporte une étape d'estimation des valeurs des pixels de l'objet sur-éclairé à l'origine de la saturation ; -le procédé comporte une étape d'estimation des données d'image corrigées pour 30 les pixels appartenant à ladite zone saturée utilisant l'ensemble de paramètres estimés ; - le procédé comporte une étape de suppression de l'effet dû à l'objet à l'origine de la saturation sur les valeurs de paysage des pixels appartenant à une zone perturbée entourant ladite zone saturée, en utilisant l'ensemble de paramètres estimés. Selon un autre aspect, l'invention concerne un dispositif de traitement d'image 35 numérique représentative d'une scène captée par un dispositif d'acquisition d'images, l'image numérique étant définie par un ensemble de pixels prenant des valeurs acquises 3024261 4 dans un intervalle prédéterminé, l'image numérique comportant au moins une zone saturée formée de pixels ayant chacun une valeur acquise supérieure à un seuil prédéterminé, due à la présence d'au moins un objet sur-éclairé dans la scène captée, le dispositif d'acquisition d'images étant caractérisé par une fonction d'étalement de point, 5 chaque valeur acquise d'un pixel étant obtenue par une convolution de valeurs de paysage de ladite scène par ladite fonction d'étalement de point et par application d'un opérateur de seuillage. Le dispositif de l'invention comporte des unités de calcul adaptées à : - déterminer une zone saturée comprenant des pixels de valeur acquise 10 supérieure ou égale à un seuil prédéterminé, - obtenir des données d'image comprenant les valeurs acquises des pixels d'une portion de l'image numérique comprenant ladite zone saturée, - estimer un ensemble de paramètres, lesdits paramètres comprenant des estimations des valeurs des pixels de la scène captée dans la zone saturée, incluant les 15 valeurs des objets à l'origine de la saturation, et d'une valeur moyenne de paysage en l'absence d'objet sur-éclairé dans la scène, par une méthode d'optimisation desdits paramètres vis-à-vis d'un critère de fidélité aux données, ledit critère dépendant des données d'image et de la fonction d'étalement de point appliquée pour chacun des pixels de la zone saturée. 20 Selon un autre aspect, l'invention concerne un produit programme d'ordinateur comportant des instructions pour mettre en oeuvre les étapes d'un procédé de traitement d'image numérique comportant au moins un objet sur-éclairé tel que brièvement décrit ci-dessus lors de l'exécution du programme par une unité centrale de traitement d'un dispositif programmable. 25 Selon un autre aspect, l'invention concerne un support d'enregistrement d'informations, caractérisé en ce qu'il comporte des instructions pour l'exécution d'un procédé conforme au procédé présenté ci-dessus, lorsque ces instructions sont exécutées par un dispositif programmable. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description 30 qui en est donnée ci-dessous, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux figures annexées, parmi lesquelles : -la figure 1 est un exemple schématique d'image de données comprenant une zone saturée ; - la figure 2 représente schématiquement l'ensemble de données image 35 modélisées sans saturation ; 3024261 5 - la figure 3 est un exemple schématique d'image d'une fonction d'étalement de point ; - la figure 4 illustre schématiquement une correction des effets de l'objet sur-éclairé dans le paysage de l'image de l'exemple de la figure 1 ; 5 - la figure 5 illustre schématiquement l'objet sur-éclairé origine de la zone saturée de l'exemple de la figure 1 ; - la figure 6 illustre schématiquement les données estimées par le procédé de l'invention dans la zone saturée de l'exemple de la figure 1 ; - la figure 7 est un synoptique des principales étapes d'un procédé de traitement 10 d'image numérique selon l'invention, et - la figure 8 est un schéma représentant les blocs fonctionnels d'un dispositif programmable apte à mettre en oeuvre l'invention. Le procédé de l'invention s'applique pour le traitement d'une image numérique acquise par un dispositif d'acquisition d'images comportant une chaîne de détection 15 caractérisée par une fonction PSF. La chaîne de détection comporte une partie optique, une partie électronique et une partie numérique, permettant de transformer le rayonnement électromagnétique d'une scène observée en image numérique de données, les données d'images étant obtenues après convolution par la PSF de la chaîne de détection et application d'un opérateur de 20 saturation. L'invention s'applique avec tout type de dispositif d'acquisition d'images, par exemple une caméra numérique, ou un dispositif d'acquisition comportant des barrettes de capteurs qui défilent par rapport à la scène observée, utilisé en imagerie par satellite. Le procédé de l'invention s'applique dans le cas où une source de sur-éclairement 25 est présente, et génère une saturation dans l'image numérique acquise. La figure 1 illustre une image numérique acquise, ou image de données D. L'image de données D comporte une zone saturée 12, comportant uniquement des pixels dont la valeur est égale à la valeur maximale de la dynamique de représentation, par exemple 4095 pour une représentation des valeurs sur 12 bits. 30 La zone saturée 12 observée est due à la présence d'un ou plusieurs sources de sur-éclairement, qu'on appellera par la suite objet sur-éclairé. Il est à noter qu'un objet sur-éclairé n'est pas nécessairement constitué d'un ensemble de points connexes. L'objet sur-éclairé n'est pas observable dans l'image de données D acquise par le dispositif d'acquisition. 35 La zone saturée 12 comprend des pixels correspondant à l'objet sur-éclairé et des pixels touchés par l'effet de l'objet sur-éclairé sur son voisinage, du fait des 3024261 6 caractéristiques physiques du dispositif d'acquisition, et notamment de la fonction d'étalement de point caractérisant le dispositif d'acquisition. On appelle paysage le signal d'image caractérisant la scène en l'absence de sur-éclairement. 5 La figure 2 illustre schématiquement une image I qui aurait été obtenue en absence du phénomène de saturation, comportant des valeurs de signal d'image du paysage dans la zone 14 correspondant à la zone saturée 12, en l'absence de saturation. La zone 14 de la figure 2 correspond au résultat dans la zone saturée 12 de la figure 1 de la convolution de l'objet sur-éclairé par la PSF, dont la valeur est supérieure au 10 seuil de saturation, correspondant à la valeur maximale des valeurs acquises. En outre, l'image de données D comporte une zone perturbée 16 dont les valeurs des pixels sont modifiées, sans être saturées, à cause de la présence de l'objet sur-éclairé convolué par la PSF. Les valeurs des pixels en l'absence de sur-éclairement sont les valeurs du 15 paysage 18, qui sont cachées en partie dans la zone perturbée 16 et en totalité en dans zone saturée 12. La figure 3 illustre schématiquement une représentation spatiale 20 d'une fonction d'étalement de point circulaire, appliquée en un point central â d'une l'image. A titre d'illustration, l'image de la valeur de radiométrie correspondante est étalée par zones 20 concentriques 22A, 22B, 22C, 22D. Le procédé de traitement de l'invention a pour objet d'utiliser l'ensemble des données de l'image des données D, acquises par le dispositif d'acquisition, pour corriger les valeurs des pixels du paysage dans la zone de perturbation 16, pour estimer la forme et la luminance ou radiométrie de l'objet O à l'origine de la saturation et pour estimer les 25 valeurs des pixels du paysage dans la zone saturée 12 dans son ensemble. Dans un mode de réalisation, on considère une portion d'image de données D comprenant une zone saturée 12, une zone perturbée 16 et un ensemble de pixels de paysage 18 non perturbés, dont la valeur obtenue est considérée comme étant correcte vis-à-vis de la scène observée en l'absence d'objet sur-éclairé. La taille de la portion 30 d'image de données D considérée par rapport à la taille de la zone saturée est un paramètre du procédé. Par exemple, pour une zone saturée 12 incluse dans un rectangle de dimension LxxLy, on choisit une portion d'image D de dimension A f xxN y, Nx et Ny dépendant notamment de l'étalement de la PSF ; typiquement Nx = Lx + 2Lh et Ny = Ly + 2Lh où Lh 35 est la dimension de la PSF considérée. 3024261 7 Par la suite, on considère la portion d'image de données D comme image numérique traitée. Les figures 4, 5, 6 représentent respectivement l'image numérique du paysage dans laquelle la zone perturbée 16 a été corrigée, notée lest*, une estimation 0't de 5 l'objet à l'origine de la saturation et une estimation Dest des valeurs des pixels de la zone saturée 12 telles qu'elles auraient été obtenues en absence de saturation de la chaîne de détection. La figure 7 est un synoptique des principales étapes d'un procédé de traitement selon un mode de réalisation de l'invention, le procédé étant mis en oeuvre sur une image 10 de données D acquise par un dispositif d'acquisition d'images dont les caractéristiques sont connues. En particulier, la fonction d'étalement de point ou PSF est fournie comme donnée d'entrée. Les données d'image {d(x,y)}, sous forme de matrice bidimensionnelle de Nx ligne et Ny colonnes, sont fournies en entrée. 15 Les données d'image sont les valeurs des pixels de l'image acquises par le dispositif d'acquisition, après étalement par la fonction d'étalement de point caractéristique du dispositif d'acquisition, et saturation. L'image de données D comporte une zone saturée 12 telle qu'illustrée à la figure 1, une zone perturbée 16 entourant la zone saturée 12 et une zone 18 non perturbée par 20 la présence du sur-éclairement. Pour tenir compte de l'objet source de la zone saturée, les données d'image sont modélisées comme une somme d'objet o en sur-éclairement, convoluée par la fonction PSF, et du paysage p, un opérateur de seuillage définie par le seuil s, noté Ss étant ensuite appliqué. 25 S's(u) = u si u s (Eq 1) Ss(u) = s si u > s Pour simplifier les notations, les indices spatiaux sont omis dans la formule : d =Ss(h*o+p) (Eq 2) Où h est la fonction PSF, le symbole * représente le produit de convolution, et 30 o et p sont respectivement les valeurs des pixels de l'objet à l'origine de la saturation et des pixels de paysage de la scène. Une première étape 30 de détermination de la zone saturée est appliquée : la zone de saturation est formée des pixels dont la valeur est égale à la valeur seuil s. 3024261 8 L'ensemble G des indices spatiaux ou coordonnées des N pixels dont la valeur est égale à la valeur seuil est formé. Il s'agit de l'ensemble des indices spatiaux des pixels de la zone saturée 12. G = {(x, y)} tel que d(x, y) = s (Eq 3) 5 Ensuite, lors d'une étape de modélisation 32, les paramètres à estimer sont groupés en un vecteur 0, ces paramètres comprenant les valeurs des pixels de la zone saturée et la valeur moyenne des pixels du paysage en l'absence de saturation, considérant que les valeurs des pixels à estimer du ou des l'objets o à l'origine de la saturation ne peuvent être non nulles que dans la zone saturée G : 10 0 [o(xi, N , Y N),M pl où (xi, Yi) e G (Eq 4) La moyenne Mp est la moyenne des valeurs des pixels du paysage en l'absence de l'objet sur-éclairé à l'origine de la saturation. Dans un mode de réalisation, on peut réduire le nombre de paramètres à estimer en ne prenant pas en compte les N pixels de G mais un nombre plus réduit : en 15 supprimant notamment les pixels en bord de zone, par exemple en excluant une bordure de nmarge pixels à l'intérieur de la frontière de la zone saturée, avec nmarge typiquement de l'ordre du dixième de la dimension de la zone saturée (soit Lx/10 ou Ly/10). Les données non saturées sont modélisées par la convolution de l'objet o par la fonction PSF h à laquelle s'ajoute la valeur moyenne du paysage Mp et la valeur du 20 paysage centré considéré comme du bruit. Cela se modélise mathématiquement sous la forme matricielle suivante : / = HO+b (Eq 5) Où I est un vecteur des données d'image non saturée de taille Nx x Ny, b est un vecteur de paysage centré et 0 est le vecteur des paramètres à estimer de taille N +1 25 défini ci-dessus. La matrice H est une matrice de Nx x Ny lignes et de N +1 colonnes. Les N premières colonnes de la matrice H correspondent chacune aux valeurs d'une image de taille NxxNy de la PSF positionnée en chacun des points (x, Y, ) de l'ensemble G. La dernière colonne de H est un vecteur contenant uniquement des 1. 30 Une étape optionnelle 34 de calcul de valeurs de pondération w associées aux NxxNy pixels de données peut également être mise en oeuvre. Cette étape 34 est optionnelle, les valeurs de pondération par défaut étant mises à 3024261 9 La mise en oeuvre de l'étape optionnelle 34 de calcul des valeurs de pondération permet d'affiner l'estimation, en prenant en compte la pertinence du modèle de l'équation (Eq 5) et en particulier l'éloignement des pixels de l'image de données D de la zone saturée. 5 Ainsi, dans un mode de réalisation, les valeurs de pondération sont calculées comme la convolution entre la PSF et une image ayant des valeurs de pixels égales à 1 pour les pixels de la zone saturée et des valeurs de pixels égales à 0 pour les pixels situés hors de la zone saturée. Un ensemble de valeurs de pondération {w(x, y)}pour l'ensemble des pixels de 10 l'image D est obtenu. L'étape de modélisation 32 et l'étape optionnelle de calcul de valeurs de pondération 34 sont suivies d'une étape 36 d'estimation des paramètres par optimisation d'un critère de fidélité aux données. A l'issue de l'optimisation un vecteur de paramètres estimés Oes, est obtenu, 15 comprenant les valeurs des paramètres 0 minimisant un terme de fidélité du modèle des données, défini dans l'équation (Eq 5), aux données observées. Selon un premier mode de réalisation, sans calcul des valeurs de pondération, le terme de fidélité s'écrit sous forme d'un critère simple : J(e) - cl){D - S s(H 0)} (Eq 6) 20 Ss est l'opérateur de seuillage décrit ci-dessus, (1) mesure la fidélité aux données du modèle comme une somme des valeurs d'une fonction 9 en chacun des éléments du vecteur. Selon un deuxième mode de réalisation, avec calcul des valeurs de pondération, le terme de fidélité s'écrit sous forme d'un critère pondéré : 25 J w (0) - cl:* (D - S5 (He))} (Eq 7) Ss est l'opérateur de seuillage décrit ci-dessus, W est une matrice diagonale de Nx x Ar y lignes et de Nx x Ny colonnes contenant les valeurs de pondérations {w(x, Y)} calculées à l'étape 34. Il est à noter que la matrice W est introduite pour simplifier l'écriture mathématique, mais la construction en pratique d'une telle matrice n'est pas 30 nécessaire, car elle n'est utile que pour pondérer des données issues de la modélisation matricielle. Les termes de fidélité respectifs J(e) et J w (0) dans les formules (Eq 6) et (Eq 7) sont basés sur la fonction 9. 3024261 10 Dans un mode de réalisation, la fonction 9 est la fonction quadratique et donc (1) est la norme quadratique 0 0 2 , appelée également norme L2. Pour un vecteur X = [X1,...., XK ] la norme quadratique s'écrit : = X k (Eq 8) k = 1 5 En variante, la fonction 9 est la fonction valeur absolue et donc (1) est la norme L1, notée 0 01 4Xkl (Eq 9) De manière plus générale, toute autre distance (1), robuste aux données aberrantes, est utilisable dans un tel terme de fidélité du modèle aux données. 10 Dans le cas général, on utilise un algorithme d'optimisation numérique pour calculer la solution 0e, minimisant le terme de fidélité sélectionné : Oes, = arg min(J(0)) où Oes, = arg min(Jw (0)) sous contrainte de positivité des paramètres O. Plusieurs tels algorithmes sont connus dans le domaine de l'optimisation numérique, comme expliqué plus en détail ci-après. 15 Certains algorithmes d'optimisation numérique nécessitent la dérivation du terme de fidélité par rapport à chacun des paramètres. L'opérateur de seuillage Ss n'étant pas dérivable, il est possible de le remplacer par une de ses approximations continûment dérivables, par exemple une fonction linéaire jusqu'à une valeur s-E proche du seuil, avec e petit, quadratique jusqu'à une valeur 20 s +e, puis linéaire à partir de s + e. Par exemple, on peut choisir e de l'ordre du pas de quantification numérique. Dans un mode de réalisation simplifié, qu'il s'agisse du terme de fidélité simple J(0) ou du terme de fidélité pondéré J w (0) , on considère uniquement les données d (x, y) en dehors de pixels saturés, donc les lignes correspondantes de la matrice H et 25 les lignes et colonnes correspondantes, le cas échéant, de la matrice W . Dans ce mode de réalisation simplifié, il n'y a pas lieu d'appliquer l'opérateur de seuillage, car par définition les données prises en compte ne sont pas saturées. Dans ce cas le terme de fidélité simple peut s'écrire : J * (0) = cl)ID G* - H G*01 (Eq 10) 3024261 11 où G* est le complément de l'ensemble G par rapport au support de l'image de données D, et comprend l'ensemble de pixels non saturés de l'image, HG*est la sous- matrice de la matrice H contenant uniquement les lignes de la matrice H correspondant aux pixels de la zone non saturée, et DG* est le vecteur de données ne comprenant pas 5 les données de la zone saturée. Le terme de fidélité pondéré peut s'écrire : 6 (0) cl){WG (DG* - HG* 0)} (Eq 11) Dans un mode de réalisation amélioré, qu'il s'agisse du terme de fidélité simple ou du terme de fidélité pondéré, on considère uniquement les données d(x, y) en dehors de 10 pixels saturés mais on ajoute comme contrainte dans le problème d'optimisation que la valeur des pixels du modèle dans la zone saturée soit supérieure à la valeur du seuil : Hie>- s (Eq 12) où HG est la sous-matrice de la matrice H contenant uniquement les lignes de la matrice H correspondant aux pixels de la zone saturée. 15 Dans les modes de réalisation simplifié et amélioré, pour une fonction (j) convexe, la minimisation sous contrainte des critères J* ou J*w est un problème d'optimisation convexe. Avantageusement, un tel problème possède une solution unique, calculable à l'aide de nombreuses bibliothèques informatiques, par exemple la fonction fmincon de Matlab O. 20 Dans le mode de réalisation simplifié et dans le mode de réalisation amélioré, dans le cas de la norme L2 pour (1), la minimisation sous contrainte des critères J* ou J*w est un problème de programmation quadratique, connu dans le domaine de l'optimisation numérique (en terme de recherche opérationnelle on parle de « quadratic programming »). Avantageusement, un tel problème possède une solution unique, 25 calculable à l'aide de nombreuses bibliothèques informatiques, par exemple la fonction quadprog de Matlab O. Dans le mode de réalisation simplifié et dans le mode de réalisation amélioré, dans le cas de la norme L1 pour (1), la minimisation sous contrainte des critères J* ou J*w se reformule aisément comme un problème de programmation linéaire, connu dans le 30 domaine de l'optimisation numérique (en terme de recherche opérationnelle on parle de « linear programming »). Avantageusement, un tel problème possède une solution unique, calculable à l'aide de nombreuses bibliothèques informatiques, par exemple la fonction linprog de Matlab O. 3024261 12 A l'issue de l'étape d'optimisation 36, un ensemble de paramètres estimés °est est obtenu. Ce vecteur de paramètres estimés comprend comme N premiers paramètres la valeur estimée des pixels du ou des objets 0't à l'origine de la saturation. 5 Les objets à l'origine de la saturation sont considérés comme constitués des pixels dont les valeurs sont non nulles ou sont supérieures à un seuil sep, typiquement égal à s/2, comme illustré schématiquement dans le cas d'un seul objet figure 5. Lors d'une étape 38 d'estimation de données, les données de la zone saturée sont estimées. 10 On note Dest = {dest (x, y)}, (x, y) e G les valeurs estimées des pixels de la zone saturée. Un exemple d'ensemble de valeurs Dest est illustré à la figure 6. A partir des paramètres estimés 0,' et de la modélisation matricielle de l'équation (Eq 5), les données de la zone saturée sont estimées par : Dest = H GOe' (Eq 13) 15 En outre, une étape 40 d'estimation des données du paysage sous le halo de la zone perturbée 16 est également mise en oeuvre. Les valeurs de paysage sous le halo, en l'absence de l'objet à l'origine de la saturation, estimées dans la zone non saturée sont notées rest A partir des paramètres estimés Oe' et de la modélisation matricielle fournie par la 20 formule de l'équation (Eq 5), la valeur des pixels de paysage sous le halo, en dehors de la zone saturée, peut être estimé par : lest = DG* - H G*ee' M p est (Eq 14) Où Mp est est la moyenne du paysage estimée donnée par le N+1ème paramètre de °est . 25 Il est à noter que selon les applications envisagées, seule l'une des étapes 36 d'estimation des valeurs des pixels de l'objet à l'origine de la saturation, 38 d'estimation des données de la zone saturée ou 40 d'estimation des données du paysage sous le halo de la zone perturbée 16 peut être mise en oeuvre. Les procédés de traitement de l'invention sont mis en oeuvre par un dispositif 30 programmable de type ordinateur, station de travail, dont les principaux blocs fonctionnels sont illustrés à la figure 8. Un dispositif programmable 50 apte à mettre en oeuvre les procédés de l'invention comprend une unité centrale de traitement 52 ou CPU, comprenant au moins un 3024261 13 processeur, apte à exécuter des instructions de programme informatique lorsque le dispositif 50 est mis sous tension. Dans un mode de réalisation, une unité centrale de traitement multi-processeurs est utilisée, permettant d'effectuer des calculs parallèles. Le dispositif 50 comporte 5 également des moyens de stockage d'informations 54, par exemple des registres, aptes à stocker des instructions de code exécutable permettant la mise en oeuvre de programmes comportant des instructions de code aptes à mettre en oeuvre le procédé de traitement d'images selon l'invention. En particulier, les fonctions d'étalement de point caractéristiques d'un dispositif d'acquisition d'images numériques sont stockées en 10 mémoire ou fournies au moment de l'exécution d'un procédé de traitement selon l'invention. Le dispositif 50 comporte des moyens de commande 56 permettant de mettre à jour des paramètres et de recevoir des commandes d'un opérateur. Lorsque le dispositif programmable 50 est un dispositif embarqué, les moyens de 15 commande 56 comprennent un dispositif de télécommunication permettant de recevoir des commandes et des valeurs de paramètres à distance. Alternativement et de manière optionnelle, les moyens de commande 56 sont des moyens de saisie de commandes d'un opérateur, par exemple un clavier. De manière optionnelle, le dispositif programmable 50 comprend un écran 58 et un 20 moyen supplémentaire de pointage 60, tel une souris. Les divers blocs fonctionnels du dispositif 50 décrits ci-dessus sont connectés via un bus de communication 62. Un tel dispositif programmable apte à mettre en oeuvre l'invention peut être embarqué et intégré avec un dispositif d'acquisition d'images tel que décrit ci-dessus. 25 En variante, le dispositif programmable apte à mettre en oeuvre l'invention est un ordinateur ou une station de travail, comportant des périphériques permettant d'obtenir une image numérique à traiter, acquise par un dispositif d'acquisition. Avantageusement, le procédé de l'invention s'applique dans le cas de phénomènes instrumentaux variés que l'on peut inclure dans la PSF, comme la présence 30 d'images fantômes, de lumière parasite, sans besoin de distinguer plusieurs ordres dans la PSF. Le procédé s'applique pour tout type d'effet d'un objet source du sur-éclairement, par exemple pour un étalement « en étoile » des effets de saturation. En outre, la méthode est particulièrement avantageuse dans le domaine de 35 l'astrophysique, car son application permet d'éviter un réglage par un utilisateur du niveau de saturation en fonction de la zone observée. REVENDICATIONS1.- Procédé de traitement d'image numérique représentative d'une scène captée par un dispositif d'acquisition d'images, l'image numérique étant définie par un ensemble de pixels prenant des valeurs acquises dans un intervalle prédéterminé, l'image numérique comportant au moins une zone saturée formée de pixels ayant chacun une valeur acquise supérieure à un seuil prédéterminé, due à la présence d'au moins un objet sur-éclairé dans la scène captée, le dispositif d'acquisition d'images étant caractérisé par une fonction d'étalement de point, chaque valeur acquise d'un pixel étant obtenue par une convolution de valeurs de paysage de ladite scène par ladite fonction d'étalement de point et par application d'un opérateur de seuillage, caractérisé en ce qu'il comporte des étapes de : - détermination (30) d'une zone saturée (12) comprenant des pixels de valeur acquise supérieure ou égale à un seuil prédéterminé, - obtention (32) de données d'image (D) comprenant les valeurs acquises des pixels d'une portion de l'image numérique comprenant ladite zone saturée (12), - estimation (36, 38, 40) d'un ensemble de paramètres, lesdits paramètres comprenant des estimations des valeurs des pixels de la scène captée dans la zone saturée (12), incluant les valeurs des objets à l'origine de la saturation, et d'une valeur moyenne de paysage en l'absence d'objet sur-éclairé dans la scène, par une méthode d'optimisation desdits paramètres vis-à-vis d'un critère de fidélité aux données, ledit critère dépendant des données d'image et de la fonction d'étalement de point appliquée pour chacun des pixels de la zone saturée. 2.- Procédé de traitement d'image numérique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les données d'image sont modélisées selon un modèle de données comportant une somme des valeurs obtenues par multiplication de chacun desdits paramètres par les valeurs de l'opérateur d'étalement de point appliqué en chaque pixel de la zone saturée, et de la valeur du paramètre correspondant à la valeur moyenne du paysage. 3.- Procédé de traitement d'image numérique selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'étape d'estimation (36) comporte une minimisation sous contrainte de positivité des paramètres d'un terme de fidélité des données de ladite portion d'image (D) audit modèle de données. 4.- Procédé de traitement d'image numérique selon l'une quelconque des revendications 2 à 3, caractérisé en ce que le terme de fidélité est pondéré par application d'un ensemble de valeurs de pondération aux données de ladite portion d'image. 3024261 15 5.- Procédé de traitement d'image numérique selon la revendication 4, caractérisé en ce que les valeurs de pondération sont calculées par application de la fonction d'étalement de point à une image représentative de la zone saturée (12). 6.- Procédé de traitement d'image numérique selon l'une quelconque des 5 revendications 2 à 5, caractérisé en ce que seules les données d'image de ladite portion d'image qui n'appartiennent pas à la zone saturée sont prises en compte dans l'étape d'estimation. 7.- Procédé de traitement d'image numérique selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que seules les données d'image de ladite portion 10 d'image qui n'appartiennent pas à la zone saturée sont prises en compte dans le calcul du critère de fidélité aux données, avec une contrainte supplémentaire pour l'optimisation imposant le fait que les valeurs du modèle de données de ladite portion d'image associées aux pixels qui appartiennent à la zone saturée soient supérieures au seuil prédéterminé. 15 8.- Procédé de traitement d'image numérique selon l'une quelconque des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que l'étape d'estimation (36) met en oeuvre une résolution d'un problème d'optimisation convexe, pour un critère de fidélité aux données convexe. 9.- Procédé de traitement d'image numérique selon l'une quelconque des 20 revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que l'étape d'estimation (36) met en oeuvre une résolution d'un problème de programmation quadratique pour un critère de fidélité aux données quadratique. 10.- Procédé de traitement d'image numérique selon l'une quelconque des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que l'étape d'estimation (36) met en oeuvre une 25 résolution de programme linéaire pour un critère de fidélité aux données de type valeur absolue. 11.- Procédé de traitement d'image numérique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une étape d'estimation des valeurs des pixels de l'objet sur-éclairé à l'origine de la saturation. 30 12.- Procédé de traitement d'image numérique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une étape d'estimation (38) des données d'image corrigées pour les pixels appartenant à ladite zone saturée utilisant l'ensemble de paramètres estimés. 13.- Procédé de traitement d'image numérique selon l'une quelconque des 35 revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une étape de suppression (40) de l'effet dû à l'objet à l'origine de la saturation sur les valeurs de paysage des pixels 3024261 16 appartenant à une zone perturbée entourant ladite zone saturée, en utilisant l'ensemble de paramètres estimés. 14.- Dispositif de traitement d'image numérique représentative d'une scène captée par un dispositif d'acquisition d'images, l'image numérique étant définie par un ensemble 5 de pixels prenant des valeurs acquises dans un intervalle prédéterminé, l'image numérique comportant au moins une zone saturée formée de pixels ayant chacun une valeur acquise supérieure à un seuil prédéterminé, due à la présence d'au moins un objet sur-éclairé dans la scène captée, le dispositif d'acquisition d'images étant caractérisé par une fonction d'étalement de point, chaque valeur acquise d'un pixel étant obtenue par une 10 convolution de valeurs de paysage de ladite scène par ladite fonction d'étalement de point et par application d'un opérateur de seuillage, caractérisé en ce qu'il comporte des unités de calcul adaptées à : - déterminer une zone saturée (12) comprenant des pixels de valeur acquise supérieure ou égale à un seuil prédéterminé, 15 -obtenir des données d'image (D) comprenant les valeurs acquises des pixels d'une portion de l'image numérique comprenant ladite zone saturée (12), -estimer un ensemble de paramètres, lesdits paramètres comprenant des estimations des valeurs des pixels de la scène captée dans la zone saturée (12), incluant les valeurs des objets à l'origine de la saturation, et d'une valeur moyenne de paysage en 20 l'absence d'objet sur-éclairé dans la scène, par une méthode d'optimisation desdits paramètres vis-à-vis d'un critère de fidélité aux données, ledit critère dépendant des données d'image et de la fonction d'étalement de point appliquée pour chacun des pixels de la zone saturée. 15.- Produit programme d'ordinateur comportant des instructions pour mettre en 25 oeuvre les étapes d'un procédé de traitement d'image numérique comportant au moins un objet sur-éclairé selon l'une des revendications 1 à 13 lors de l'exécution du programme par une unité centrale de traitement d'un dispositif programmable.