3.2. Détection par différence
d'images
La détection du mouvement contient les méthodes
de différences d'images (approche directe), de corrélation ou de
recherche dans l'espace des paramètres. Les méthodes basses
niveaux exploitent la comparaison pixel à pixel, ou petite région
à petite région entre deux images consécutives d'une
séquence. Elles permettent de déterminer les régions de
variations de l'image dans le temps. Elles nécessitent soit une
caméra fixe, soit un recalage préalable dans le cas d'un
observateur mobile, afin de détecter uniquement les zones de mouvement
dans la scène. Elles sont généralement limitées aux
mouvements d'objets rigides et au cas de petits déplacements.
3.2.1. Avec image de référence
Dans certaines applications (acquisition avec caméra
fixe en particulier), il peut être possible de disposer d'une image dans
laquelle seuls les éléments stationnaires sont
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présents. Cette image est alors utilisée comme une
image de référence R(x, y) notée
R. Cette image doit posséder les
caractéristiques suivantes :
- Être exempte de tout objet mobile ;
- Avoir été acquise sous les mêmes conditions
d'éclairement que les images avec lesquelles elle sera
comparée.
L'image de différence notée D
devient alors :
D = II - RI (11)
Où I représente
l'image à l'instant t et R
est l'image de référence. Les régions en
mouvement sont obtenues après seuillage de l'image de différence
(nécessaire à cause du bruit). Cette image de différence
fait apparaître 2 types de régions :
Source : (MEDJAHED, 2012)
Figure 9: Technique de différence avec image de
référence, (a) l'image à l'instant t, (b) l'image de
référence, (c) l'image de différence.
- La première zone est constituée des points
appartenant aux objets mobiles dans leur position courante ;
- La seconde zone est constituée des points
stationnaires présents dans les deux images I(x, y, t)
et R(x, y).
Cette méthode est très utilisée dans le
domaine de détection d'objet en mouvement mais la plus grande
difficulté consiste à obtenir l'image de la
référence (du fond). Dans certains cas, cette image peut
être obtenue en sélectionnant manuellement une image ou aucun
objet n'apparait, mais ce n'est pas toujours le cas. La construction d'une
image de
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référence est donc une question délicate
abordée dans la littérature par de nombreux auteurs tels qu'avec
(Evelet et Bolles,1998), et
(Long et Yang,1990).L'image de
référence doit en permanence être identique à
l'environnement statique perçu dans chaque image de la séquence.
(Jain, 1984), propose un algorithme qui repose sur l'analyse
de différence d'image. (Makarov,1996) construit l'image
de référence en se fondant sur l'analyse de la moyenne du niveau
de gris d'un pixel donné sur une séquence de N
images. À chaque acquisition d'une nouvelle image
I de la séquence, une nouvelle image de
référence R est construite. Le niveau
de gris de chaque pixel de l'image de référence est
déterminé par la relation suivante :
t1
R(x, y, t) = N 1 ? ~(~, ~, t)
~~t_~ (12)
Où N : le nombre d'images
dans la séquence. Cette méthode nécessite une
mémorisation de N images successives de la
séquence, mais cette opération est assez coûteuse. Une
autre difficulté vient de changements de luminosité ; même
si l'hypothèse du faible changement entre deux images successives est
respectée, le changement à long terme peut être important
sur une séquence très longue.
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