Inpainting

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Restauration d'une photographie ancienne détériorée.

L'inpainting est le nom donné à la technique de reconstruction d'images détériorés ou de remplissage des parties manquantes d'une image[1]. Elle peut être pratiquée de manière manuelle (techniques de restauration pour d'anciens tableaux ou vieilles photographies) ou assisté via un ordinateur (avec ou sans interaction de l'utilisateur).

Applications[modifier | modifier le code]

Les applications sont multiples : retrait d'occlusions[2], retouche d'image, trucage photographique, photomontage, effets spéciaux, réalisation de panoramas, vidéo, vision par ordinateur, ...

Ici retrait de la statue (le trou correspond à la zone grise de l'image de gauche) avec la fonction de remplissage du logiciel Adobe Photoshop. Ici retrait de la statue (le trou correspond à la zone grise de l'image de gauche) avec la fonction de remplissage du logiciel Adobe Photoshop.
Ici retrait de la statue (le trou correspond à la zone grise de l'image de gauche) avec la fonction de remplissage du logiciel Adobe Photoshop.


Notions[modifier | modifier le code]

  • Le « trou » correspond à la zone à compléter.
  • Un patch est un carré de X*X pixels.
  • Un offset correspond au vecteur (distance) entre deux patch identiques.

Méthodes[modifier | modifier le code]

Il existe deux grandes catégories de méthodes d'inpainting numérique[1] :

Diffusion-based[modifier | modifier le code]

Retrait d'un tatouage numérique

Cette méthode qui utilise des EDP, est particulièrement adaptée pour remplir de petites zones ou retirer des inclusions minimes (comme du tatouage numérique), tout en préservant la qualité du résultat et la rapidité[5]. Le but étant de passer des techniques manuelles d'inpainting à une formule mathématique générale :

I^{n+1}(i,j) = I^n (i,j) + \Delta t I_t^n (i,j), \quad \forall (i,j) \in \Omega[2]

Avec :

  • I^n (i,j) : l'image en entrée
  • (i,j) : les coordonnées des pixels.
  • \Delta t : le taux de remplissage.
  • I_t^n (i,j) : l'actualisation de l'image.
  • \Omega : la zone à compléter (c'est-à-dire le trou).

Exemplar-based[modifier | modifier le code]

Méthode patch-match[modifier | modifier le code]

Principe de patch-match : les voisins les plus proches d'un patch connu (ici le vert) seront les voisins (rouge et bleu) les plus proches de ce même patch situé à la frontière du trou (zone grise).

Méthode avec graphes[modifier | modifier le code]

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. a et b He et Sun 2012
  2. a, b et c Bertalmio et al. 2000
  3. Kwatra et al. 2003
  4. Barnes et al. 2009
  5. Oliveira et al. 2001

Annexes[modifier | modifier le code]

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Bibliographie[modifier | modifier le code]

Document utilisé pour la rédaction de l’article : document utilisé comme source pour la rédaction de cet article.

  • (en) Kaiming He et Jian Sun, « Statistical Image Completion », Springer,‎ 2012, p. 16-29 (lire en ligne)Document utilisé pour la rédaction de l’article
  • (en) Marcelo Bertalmio, Guillermo Sapiro, Vincent Caselles et Coloma Ballester, « Image Inpainting », Proceedings of the 27th annual conference on Computer graphics and interactive techniques, ACM Press/Addison-Wesley Publishing Co,‎ 2000, p. 417-424 (lire en ligne)Document utilisé pour la rédaction de l’article
  • (en) Connelly Barnes, Eli Shechtman, Adam Finkelstein et Dan Goldman, « PatchMatch: A Randomized Correspondence Algorithm for Structural Image Editing », ACM Transactions on Graphics-TOG,‎ 2009 (lire en ligne)Document utilisé pour la rédaction de l’article
  • (en) Vivek Kwatra, Arno Schödl, Irfan Essa, Greg Turk et Aaron Bobick, « Graphcut textures: image and video synthesis using graph cuts », ACM Transactions on Graphics-TOG, vol. 22,‎ 2003, p. 277-286 (lire en ligne)Document utilisé pour la rédaction de l’article
  • (en) Manuel Oliveira, Brian Bowen, Richard McKenna et Yu-Sung Chang, « Fast Digital Image Inpainting », Appeared in the Proceedings of the International Conference on Visualization, Imaging and Image Processing (VIIP 2001),‎ 2001 (lire en ligne)Document utilisé pour la rédaction de l’article

Liens externes[modifier | modifier le code]

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