Les objectifs seront atteints par un enseignement hebdomadaire sous la forme d'un cours magistral, portant sur les concepts et algorithmes d’imagerie numérique, et de laboratoires de trois (3) heures par semaine qui permettront à l’étudiant d’appliquer les concepts théoriques vus en classe. 

1. Perception et représentation de la couleur, espaces de couleur, géometrie 2D. (3 heures)

   1. Perception de la couleur (SVH)

   2. Espaces de couleur utilisées en imagerie et graphismes (RGB, CMY, HSV, LAB)

   3. Représentation des images (pixels)

   4. Modèle de caméra projective sténopé

   5. Géométrie 2D

2. Manipulation des images, contraste, intensité, gamma (3 heures)

   1. Opérations sur les pixels

   2. Manipulation de l’intensité

   3. Amélioration de contraste

   4. Histogramme, égalisation d’histogramme

   5. Correction gamma comme méthode de changement de contraste

3. Transformée de Fourier 2D. Filtrage fréquentiel. (3 heures)

   1. Introduction à la transformée de Fourier 2D

   2. Transformée rapide de Fourier 2D (FFT)

   3. Filtrage (passe-bas, passe-haut, passe-bande et suppresseur de bande)

   4. Filtrage fréquentiel

4. Filtrage spatial (3 heures)

   1. Convolution et corrélation

   2. Filtrage pass-bas, moyenne, Gaussien

   3. Filtrage passe-haut, détection de contours (Sobel, Laplacien, LoG)

   4. Amélioration des contours (“sharpening”)

5. Filtrage non-linéaire, morphologique, anisotrope, etc. (3 heures)

   1. Filtrage statistique (max, min, median)

   2. Filtrage morphologique

   3. Filtrage anisotrope

6. Interpolation spatiale (3 heures)

   1. Interpolation bicubique

   2. Interpolation spline

   3. Interpolation en fréquence

7. Traçage de primitives géométriques (2 heures)

   1. Lignes

   2. Cercles

   3. Polynômes

8. Remplissage, segmentation (2 heures)

   1. Remplissage de frontière

   2. Remplissage de régions

   3. Segmentation

9. Composition d’images (2 heures)

   1. Composition alfa

   2. Transparence

   3. Warping et morphing

10. Crénelage, quantification (demi-tons, etc.) (3 heures)

    1. Effets de crénelage et solutions

    2. Quantification

    3. Demi-tons

    4. Mélangeur commandé (dithering)

    5. Diffusion d'erreur

    6. HDR, tone-mapping

11. Primitives géométriques, courbes 2D, applications. (6 heures)

    1. Hermite

    2. Bézier

    3. Spline

12. Transformations 2D. (3 heures)

    1. Translation

    2. Rotation

    3. Cisaillement

    4. Retour sur les coordonnées homogènes

    5. Matrices de transformation et composition de transformations

* La matière ne sera pas nécessairement présentée dans cet ordre. Toutefois, l’ensemble des sujets sera présenté dans le cadre de ce cours.

* Veuillez noter que l'ordre et le contenu peut être modifié en cours de session en fonction de circonstances particulières. 

L'étudiant se familiarisera avec les aspects de programmation pour le traitement d'images 2D et les outils de manipulation d’images 2D.

L’étudiant utilisera les outils de conception de logiciel. L’étudiant se familiarisera avec les espaces de couleur, les courbes paramétriques, le traitement d’image et autres algorithmes du graphisme par ordinateurs en utilisant le langage de programmation Python (et/ou possiblement d'autres langages de programmation de son choix - après approbation - du chargé de laboratoire).

Examen intra   30 %

Examen final   30 %

Laboratoires    30 %

Devoirs           10 %

L'étudiant(e) doit avoir une moyenne d'au moins 55% dans les travaux individuels (examens intra, final, laboratoires et devoirs) afin de réussir le cours. Cette condition est nécessaire mais non suffisante pour réussir le cours.

Examens

Les examens se font sur ENA ou ENAQuiz en salle de classe avec les portables des étudiants. 

"Si des examens se font à distance, la surveillance de ces examens se fera à l’aide de la caméra et du micro de l’ordinateur et pourrait être enregistrée. Ceci est nécessaire pour se conformer aux exigences du bureau canadien d’agrément des programmes de génie afin d’assurer la validité des évaluations."

Laboratoires

• Les laboratoires sont à faire de façon individuelle. Toutes les modalités par rapport aux laboratoires en général et par rapport à chacun des laboratoires vous seront expliqués lors des séances de laboratoire par votre chargé de laboratoire.

Devoirs

• Les devoirs sont à faire individuellement. Les modalités de ces évaluations vous seront mentionnées au courant de la session. Vous serez informé de toute évaluation au moins une semaine à l'avance.

Une pénalité de 20% par jour sur la note du travail sera appliquée aux travaux en retard.

Afin de faire valider une absence à une évaluation en vue d’obtenir un examen de compensation, l’étudiante ou l’étudiant doit utiliser le formulaire prévu à cet effet dans son portail MonÉTS pour un examen final qui se déroule durant la période des examens finaux ou pour tout autre élément d’évaluation surveillé de 15% et plus durant la session. Si l’absence concerne un élément d’évaluation de moins de 15% durant la session, l’étudiant ou l’étudiante doit soumettre une demande par écrit à son enseignante ou enseignant.

Toute demande de validation d’absence doit se faire dans les cinq (5) jours ouvrables suivant la tenue de l’évaluation, sauf dans les cas d’une absence pour participation à une activité prévue aux règlements des études où la demande doit être soumise dans les cinq (5) jours ouvrables avant le jour de départ de l’ÉTS pour se rendre à l’activité.

Toute absence non justifiée par un motif majeur (voir articles 7.2.6.1 du RÉPC et 6.5.2 du RÉCS) entraînera l’attribution de la note zéro (0).

Obligatoires

• Notes de cours sur le site du cours

Optionnelles

GONZALES, R. & R. WOODS, Digital Image Processing. 4^nd Edition, Addison-Wesley, 2018.

J.F. HUGHES, A. VAN DAM, M. McGUIRE, D. F. SKLAR, J. D. FOLEY, S.K. FEINER & K. AKELEY, Computer Graphics: Principles and Practice. Addison-Wesley, 3^nd Edition, 2014.

Complémentaires

ANGEL, E., Interactive Computer Graphics: A Top-Down Approach Using OpenGL. 3^rd Edition, Addison-Wesley, 2003.

BUSS, S., 3D Computer Graphic: A Mathematical Introduction with OpenGL. Cambridge University Press, Mars 2003.

EFFORD, N., Digital Image Processing: A Practical Introduction Using Java. Addison-Wesley, 2000.HEARN, D. & P., BAKER, Computer Graphics with OpenGL. 3^rd Edition, Prentice Hall, 2004.

HILL, F.S., JR., Computer Graphics: Using OpenGL. 2^nd edition, Prentice Hall, 2001.

LATHROP, O., The Way Computer Graphics Works. Wiley & Sons, 1997.

WATT, A. & F. POLICARPO, The Computer Image. Addison-Wesley, 1998.

Site Moodle du cours GTI411 accessible via votre portail MonETS.

Pour les examens sur ENA ou ENAQuiz:

Veuillez être préparé à répondre à des questions sur papier que vous allez devoir numériser par la suite.  Vous pouvez faire cela à l'aide d'un numériseur (scanner), avec un appareil photo numérique traditionnel, avec l'appareil photo de votre téléphone intelligent (attention à la lisibilité de ce que vous remettrez, n'oubliez pas que si nous n'arrivons pas à bien lire, votre note pourrait en souffrir) - il y a des applications spécifiques qui peuvent vous aider à bien prendre en photo vos travaux et les rendre bien lisibles, préparez-vous en explorant ces dernières.

Il est possible aussi que nous vous demandions de remettre ces documents en .PDF, si vous n'êtes pas familier avec cette technique, pratiquez-la, cela vous évitera un certain stress lors des évaluations qui pourrait nécessiter çela.

Soyez prévoyant et préparez la logistique à l'avance pour maximiser le temps que vous allez consacrer à votre évaluation et diminuer votre stress.