Titre :	Vidéo 3D : capture, traitement et diffusion
Type de document :	texte imprime
Auteurs :	Laurent Lucas, Directeur de publication, rédacteur en chef ; Loscos, Céline, Directeur de publication, rédacteur en chef ; Remion, Yannick, Directeur de publication, rédacteur en chef
Editeur :	Hermes science publ.
Année de publication :	DL 2013
Autre Editeur :	Lavoisier
Importance :	445p.
Présentation :	ill.
Format :	24cm
ISBN/ISSN/EAN :	978-2-7462-4545-7
Note générale :	Bibliogr. en fin de chapitres. Index
Langues :	Français
Mots-clés :	Imagerie tridimensionnelle  Traitement d'images:techniques numériques  Vidéo numérique:normes  Compression vidéo:normes  Télévision en relief
Résumé :	Les médias 3D relief, leur capture, leur retransmission en relief, possiblement en direct, sont aujourd'hui disponibles et portent l'évolution attendue pour la télévision et l'Internet. Ces technologies (« télévision 3D », « free viewpoint TV » ou « Vidéo 3D »), impactent toute la chaîne audiovisuelle : · les techniques d'acquisition relief sont plus variées · les scènes sont représentées par des structures numériques plus ou moins informatives : vidéos multi-vues sans/avec profondeur, modèles 3D · la reconstruction extrait lesdites représentations des vidéos multi-vues, · leur compression facilite la diffusion des médias, · l'affichage (auto-)stéréoscopique, avec/sans adaptation/enrichissement et/ou synthèse de vues intermédiaires, permet l'expérience visuelle immersive ciblée. La vidéo 3D recouvre donc de multiples facettes. Visant à donner aux étudiants une vision d'ensemble du sujet et aux chercheurs un texte de référence actuel aussi complet que possible, cet ouvrage en présente les principaux développements relevant de domaines variés : mathématiques appliquées, vision par ordinateur, informatique graphique, réalité virtuelle, psychophysique et physiologie de la vision humaine...
Note de contenu :	Remerciements 1 Préface 3 Henri Maître Notations 15 Introductions générale 19 Laurent Lucas, Céline Loscos et Yannick Remion Chapitre 1. Fondements 23 Laurent Lucas, Yannick Remion et Céline Loscos 1.1. Introduction 23 1.2. Un peu d'histoire... 25 1.3. Stéréopsie et aspects physiologiques de la 3D 34 1.4. Vision 3D par ordinateur 37 1.5. Conclusion 39 1.6. Bibliographie 39 Première partie. Acquisition 3D de scènes 43 Chapitre 2. Caméras numériques : définitions et principes 45 Min H. Kim, Nicolas Hautière et Céline Loscos 2.1. Introduction 45 2.2.Capture de la lumière : les fondements physiques 46 2.3. Caméra numérique 50 2.4. Caméra, vision humaine et couleur 55 2.5. Extension des performances actuelles 57 2.6. Conclusion 59 2.7. Bibliographie 59 Chapitre 3. Systèmes d'acquisition multivues 63 Frédéric Devernay, Yves Pupulin et Yannick Remion 3.1. Introduction : qu'est-ce qu'un système d'acquisition multivues ? 63 3.2. Systèmes binoculaires 65 3.3. Systèmes multivues latéraux ou directionnels 73 3.4. Systèmes multivues englobants ou omnidirectionnels 79 3.5. Conclusion 84 3.6. Bibliographie 84 Chapitre 4. Géométries de capture et restitution en TV3D 87 Jessica Prévoteau, Laurent Lucas et Yannick Remion 4.1. Introduction 87 4.2. Géométrie de restitution du relief illusoire 88 4.3. Géométrie de capture du relief illusoire 91 4.4. Impact géométrique de la chaîne relief 96 4.5. Méthodologie de spécification de prise de vue multiscopique 99 4.6. Implémentation OpenGL 101 4.7. Conclusion 102 4.8. Bibliographie 103 Chapitre 5. Calibration et rectification 105 Vincent Nozick et Jean-Baptiste Thomas 5.1. Introduction 105 5.2. Calibration des caméras 105 5.3. La distorsion radiale 109 5.4. Rectification des images 112 5.5. Aspects colorimétriques liés aux caméras 115 5.6. Conclusion 122 5.7. Bibliographie 122 Deuxième partie. Description/reconstruction de scènes 3D 125 Chapitre 6. Détection de points caractéristiques 127 Michel Desvignes, Lara Younes et Barbara Romaniuk 6.1. Introduction 127 6.2. Points caractéristiques 128 6.3. Descripteurs de points caractéristiques 135 6.4. Mise en correspondance d'images 139 6.5. Conclusion 142 6.6. Bibliographie 143 Chapitre 7. Stéréocorrélation, profondeur et disparité 147 Stéphanie Prévost, Cédric Niquin, Sylvie Chambon et Guillaume Gales 7.1. Introduction 147 7.2. Difficultés, primitives et densité de la mise en correspondance stéréoscopique 148 7.3. Géométrie simplifiée et disparité 149 7.4. Description des méthodes stéréoscopiques et multiscopiques 151 7.5. Méthodes avec prise en compte explicite des occultations 156 7.6. Conclusion 161 7.7. Bibliographie 162 Chapitre 8. Reconstruction et structuration 3D de scènes 165 Ludovic Blache, Muhannad Ismael et Philippe Souchet 8.1. Problématique et enjeux 165 8.2. Reconstruction basée silhouettes 166 8.3. Mise en oeuvre industrielle 170 8.4. Structuration temporelle des reconstructions 174 8.5. Conclusion 178 8.6. Bibliographie 179 Chapitre 9. Synthèse de vue intermédiaire 181 Luce Morin, Olivier Le Meur, Christine Guillemot, Vincent Jantet et Josselin Gautier 9.1. Introduction 181 9.2. Synthèse de vue par interpolation, extrapolation 181 9.3. Remplissage des zones découvertes 188 9.4. Conclusion 196 9.5. Bibliographie 196 Troisième partie. Normes et compression de vidéo 3D 199 Chapitre 10. Codage vidéo multivues 201 Benjamin Battin, Philippe Vautrot, Marco Cagnazzo et Frédéric Dufaux 10.1. Introduction 201 10.2. Approches spécifiques à la stéréoscopie 202 10.3. Approches multivues 207 10.4. Conclusion 213 10.5. Bibliographie 214 Chapitre 11. Compression de maillages 3D 217 Florent Dupont, Guillaume Lavoué et Marc Antonini 11.1. Introduction 217 11.2. Bases de la compression : le compromis débit-distorsion 218 11.3. Codage multirésolution de maillages surfaciques 219 11.4. Codage topologique et progressif 221 11.5. Compression de séquences de maillage 223 11.6. Evaluation qualité : métriques classique et perceptuelles 226 11.7. Conclusion 228 11.8. Bibliographie 229 Chapitre 12. Méthodes de codage de vidéos de profondeur 233 Elie Gabriel Mora, Joël Jung, Béatrice Pesquet-Popescu et Marco Cagnazzo 12.1. Introduction 233 12.2. Analyse des caractéristiques d'une carte de profondeur 235 12.3. Méthodes de codage de la profondeur 236 12.4. Conclusion 249 12.5. Bibliographie 249 Chapitre 13. Tatouage stéréoscopique 251 Mihai Mitrea, Afef Chammem et Françoise Préteux 13.1. Introduction 251 13.2. Les contraintes du tatouage vidéo stéréoscopique 252 13.3. Etat de l'art du tatouage de contenus stéréosopiques 257 13.4. Etude comparative 259 13.5. Conclusion 268 13.6. Bibliographie 269 Quatrième partie. Rendu et affichage 3D 273 Chapitre 14. TV HD 3D et autostéréoscopie 275 Venceslas Biri et Laurent Lucas 14.1. Introduction 275 14.2. Principes technologiques 277 14.3. Elaboration des filtres de mixage 281 14.4. Génération et entrelacement des vues 284 14.5. Futurs développements 287 14.6. Conclusion 288 14.7. Bibliographie 288 Chapitre 15. Réalité augmentée et/ou mixte 291 Gilles Simon et Marie-Odile Berger 15.1. Introduction 291 15.2. Calcul de la pose en temps réel 292 15.3. Acquisition des modèles 299 15.4. Conclusion 304 15.5. Bibliographie 304 Chapitre 16. Confort et fatigue visuels en stéréoscopie 309 Matthieu Urvoy, Marcus Barkowsky, Jing Li et Patrick Le Callet 16.1. Introduction 309 16.2. Confort et fatigue visuels : définitions et évaluations 310 16.3. Symptômes et signes de la fatigue et de l'inconfort 311 16.4. Sources de fatigue et d'inconfort visuels 315 16.5. Application aux contenus et technologies 3D 320 16.6. Prédiction de la fatigue et de l'inconfort : premiers modèles 323 16.7. Conclusion 323 16.8. Bibliographie 324 Chapitre 17. Conversion 2D-3D 329 David Grogna, Antoine Lejeune et Bénoît Michel 17.1. Introduction 329 17.2. Le workflow de conversion 2D-3D 330 17.3. Préparation de contenu pour la conversion 331 17.4. Etapes de la conversion 335 17.5. La conversion 3D-3D 340 17.6. Conclusion 341 17.7. Bibliographie 341 Cinquième partie. Mise en oeuvre et ouvertures 345 Chapitre 18. Reconnaissance et indexation 3D 347 Jean-Philippe Vandeborre, Hedi Tabia et Mohamed Daoudi 18.1. Introduction 347 18.2. Principes généraux de l'indexation 348 18.3. Descripteurs de formes 3D globaux 350 18.4. Méthodes orientées vues 2D 351 18.5. Descripteurs de formes 3D locaux 351 18.6. Similarité entre formes 3D 354 18.7. Reconnaissance de formes dans les vidéos 3D 357 18.8. Evaluation des performances des méthodes d'indexation 359 18.9. Applications 361 18.10. Conclusion 364 18.11. Bibliographie 364 Chapitre 19. Acquisition et restitution 3D HDR 367 Jennifer Bonnard, Gilles Valette, Céline Loscos et Jean-Michel Nourrit 19.1. Introduction 367 19.2. Acquisition HDR et 3D 368 19.3. Restitution 3D à gamme dynamique étendue 378 19.4. Conclusion 380 19.5. Bibliographie 380 Chapitre 20. Visualisation 3D relief du vivant 385 Aassif Benassarou, Sylvia Piotin, Manuel Dauchez et Dimitri Papathanassiou 20.1. Introduction 385 20.2. Visualisation scientifique 385 20.3. Imagerie médicale 387 20.4. Modélisation moléculaire 394 20.5. Conclusion 399 20.6. Bibliographie 400 Chapitre 21. Reconstruction 3D de scènes sportives 403 Sébastien Mavromatis et Jean Sequeira 21.1. Introduction 403 21.2. Sélection automatique de la région d'intérêt 404 21.3. Extraction de primitives par transformée de Hough 407 21.4. Mise en correspondance primitives/modèle 410 21.5. Conclusion 413 21.6. Bibliographie 415 Chapitre 22. Expériences de direct en 3D stéréoscopique 419 David Grogna et Jacques Verly 22.1. Introduction 419 22.2. Retransmissions de spectacles divers 420 22.3. Retransmissions d'opérations chirurgicales 421 22.4. Retransmissions de reportages steadicam 426 22.5. Retransmission d'une vidéoprésentation transatlantique 431 22.6. Retransmissions de courses cyclistes 432 22.7. Conclusion 435 22.8. Bibliographie 437 Conclusion 439 Laurent Lucas, Céline Loscos et Yannick Remion Index 441
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Vidéo 3D : capture, traitement et diffusion [texte imprime] / Laurent Lucas, Directeur de publication, rédacteur en chef ; Loscos, Céline, Directeur de publication, rédacteur en chef ; Remion, Yannick, Directeur de publication, rédacteur en chef . - [S.l.] : Hermes science publ. : [S.l.] : Lavoisier, DL 2013 . - 445p. : ill. ; 24cm.
ISBN : 978-2-7462-4545-7
Bibliogr. en fin de chapitres. Index
Langues : Français

Mots-clés :	Imagerie tridimensionnelle  Traitement d'images:techniques numériques  Vidéo numérique:normes  Compression vidéo:normes  Télévision en relief
Résumé :	Les médias 3D relief, leur capture, leur retransmission en relief, possiblement en direct, sont aujourd'hui disponibles et portent l'évolution attendue pour la télévision et l'Internet. Ces technologies (« télévision 3D », « free viewpoint TV » ou « Vidéo 3D »), impactent toute la chaîne audiovisuelle : · les techniques d'acquisition relief sont plus variées · les scènes sont représentées par des structures numériques plus ou moins informatives : vidéos multi-vues sans/avec profondeur, modèles 3D · la reconstruction extrait lesdites représentations des vidéos multi-vues, · leur compression facilite la diffusion des médias, · l'affichage (auto-)stéréoscopique, avec/sans adaptation/enrichissement et/ou synthèse de vues intermédiaires, permet l'expérience visuelle immersive ciblée. La vidéo 3D recouvre donc de multiples facettes. Visant à donner aux étudiants une vision d'ensemble du sujet et aux chercheurs un texte de référence actuel aussi complet que possible, cet ouvrage en présente les principaux développements relevant de domaines variés : mathématiques appliquées, vision par ordinateur, informatique graphique, réalité virtuelle, psychophysique et physiologie de la vision humaine...
Note de contenu :	Remerciements 1 Préface 3 Henri Maître Notations 15 Introductions générale 19 Laurent Lucas, Céline Loscos et Yannick Remion Chapitre 1. Fondements 23 Laurent Lucas, Yannick Remion et Céline Loscos 1.1. Introduction 23 1.2. Un peu d'histoire... 25 1.3. Stéréopsie et aspects physiologiques de la 3D 34 1.4. Vision 3D par ordinateur 37 1.5. Conclusion 39 1.6. Bibliographie 39 Première partie. Acquisition 3D de scènes 43 Chapitre 2. Caméras numériques : définitions et principes 45 Min H. Kim, Nicolas Hautière et Céline Loscos 2.1. Introduction 45 2.2.Capture de la lumière : les fondements physiques 46 2.3. Caméra numérique 50 2.4. Caméra, vision humaine et couleur 55 2.5. Extension des performances actuelles 57 2.6. Conclusion 59 2.7. Bibliographie 59 Chapitre 3. Systèmes d'acquisition multivues 63 Frédéric Devernay, Yves Pupulin et Yannick Remion 3.1. Introduction : qu'est-ce qu'un système d'acquisition multivues ? 63 3.2. Systèmes binoculaires 65 3.3. Systèmes multivues latéraux ou directionnels 73 3.4. Systèmes multivues englobants ou omnidirectionnels 79 3.5. Conclusion 84 3.6. Bibliographie 84 Chapitre 4. Géométries de capture et restitution en TV3D 87 Jessica Prévoteau, Laurent Lucas et Yannick Remion 4.1. Introduction 87 4.2. Géométrie de restitution du relief illusoire 88 4.3. Géométrie de capture du relief illusoire 91 4.4. Impact géométrique de la chaîne relief 96 4.5. Méthodologie de spécification de prise de vue multiscopique 99 4.6. Implémentation OpenGL 101 4.7. Conclusion 102 4.8. Bibliographie 103 Chapitre 5. Calibration et rectification 105 Vincent Nozick et Jean-Baptiste Thomas 5.1. Introduction 105 5.2. Calibration des caméras 105 5.3. La distorsion radiale 109 5.4. Rectification des images 112 5.5. Aspects colorimétriques liés aux caméras 115 5.6. Conclusion 122 5.7. Bibliographie 122 Deuxième partie. Description/reconstruction de scènes 3D 125 Chapitre 6. Détection de points caractéristiques 127 Michel Desvignes, Lara Younes et Barbara Romaniuk 6.1. Introduction 127 6.2. Points caractéristiques 128 6.3. Descripteurs de points caractéristiques 135 6.4. Mise en correspondance d'images 139 6.5. Conclusion 142 6.6. Bibliographie 143 Chapitre 7. Stéréocorrélation, profondeur et disparité 147 Stéphanie Prévost, Cédric Niquin, Sylvie Chambon et Guillaume Gales 7.1. Introduction 147 7.2. Difficultés, primitives et densité de la mise en correspondance stéréoscopique 148 7.3. Géométrie simplifiée et disparité 149 7.4. Description des méthodes stéréoscopiques et multiscopiques 151 7.5. Méthodes avec prise en compte explicite des occultations 156 7.6. Conclusion 161 7.7. Bibliographie 162 Chapitre 8. Reconstruction et structuration 3D de scènes 165 Ludovic Blache, Muhannad Ismael et Philippe Souchet 8.1. Problématique et enjeux 165 8.2. Reconstruction basée silhouettes 166 8.3. Mise en oeuvre industrielle 170 8.4. Structuration temporelle des reconstructions 174 8.5. Conclusion 178 8.6. Bibliographie 179 Chapitre 9. Synthèse de vue intermédiaire 181 Luce Morin, Olivier Le Meur, Christine Guillemot, Vincent Jantet et Josselin Gautier 9.1. Introduction 181 9.2. Synthèse de vue par interpolation, extrapolation 181 9.3. Remplissage des zones découvertes 188 9.4. Conclusion 196 9.5. Bibliographie 196 Troisième partie. Normes et compression de vidéo 3D 199 Chapitre 10. Codage vidéo multivues 201 Benjamin Battin, Philippe Vautrot, Marco Cagnazzo et Frédéric Dufaux 10.1. Introduction 201 10.2. Approches spécifiques à la stéréoscopie 202 10.3. Approches multivues 207 10.4. Conclusion 213 10.5. Bibliographie 214 Chapitre 11. Compression de maillages 3D 217 Florent Dupont, Guillaume Lavoué et Marc Antonini 11.1. Introduction 217 11.2. Bases de la compression : le compromis débit-distorsion 218 11.3. Codage multirésolution de maillages surfaciques 219 11.4. Codage topologique et progressif 221 11.5. Compression de séquences de maillage 223 11.6. Evaluation qualité : métriques classique et perceptuelles 226 11.7. Conclusion 228 11.8. Bibliographie 229 Chapitre 12. Méthodes de codage de vidéos de profondeur 233 Elie Gabriel Mora, Joël Jung, Béatrice Pesquet-Popescu et Marco Cagnazzo 12.1. Introduction 233 12.2. Analyse des caractéristiques d'une carte de profondeur 235 12.3. Méthodes de codage de la profondeur 236 12.4. Conclusion 249 12.5. Bibliographie 249 Chapitre 13. Tatouage stéréoscopique 251 Mihai Mitrea, Afef Chammem et Françoise Préteux 13.1. Introduction 251 13.2. Les contraintes du tatouage vidéo stéréoscopique 252 13.3. Etat de l'art du tatouage de contenus stéréosopiques 257 13.4. Etude comparative 259 13.5. Conclusion 268 13.6. Bibliographie 269 Quatrième partie. Rendu et affichage 3D 273 Chapitre 14. TV HD 3D et autostéréoscopie 275 Venceslas Biri et Laurent Lucas 14.1. Introduction 275 14.2. Principes technologiques 277 14.3. Elaboration des filtres de mixage 281 14.4. Génération et entrelacement des vues 284 14.5. Futurs développements 287 14.6. Conclusion 288 14.7. Bibliographie 288 Chapitre 15. Réalité augmentée et/ou mixte 291 Gilles Simon et Marie-Odile Berger 15.1. Introduction 291 15.2. Calcul de la pose en temps réel 292 15.3. Acquisition des modèles 299 15.4. Conclusion 304 15.5. Bibliographie 304 Chapitre 16. Confort et fatigue visuels en stéréoscopie 309 Matthieu Urvoy, Marcus Barkowsky, Jing Li et Patrick Le Callet 16.1. Introduction 309 16.2. Confort et fatigue visuels : définitions et évaluations 310 16.3. Symptômes et signes de la fatigue et de l'inconfort 311 16.4. Sources de fatigue et d'inconfort visuels 315 16.5. Application aux contenus et technologies 3D 320 16.6. Prédiction de la fatigue et de l'inconfort : premiers modèles 323 16.7. Conclusion 323 16.8. Bibliographie 324 Chapitre 17. Conversion 2D-3D 329 David Grogna, Antoine Lejeune et Bénoît Michel 17.1. Introduction 329 17.2. Le workflow de conversion 2D-3D 330 17.3. Préparation de contenu pour la conversion 331 17.4. Etapes de la conversion 335 17.5. La conversion 3D-3D 340 17.6. Conclusion 341 17.7. Bibliographie 341 Cinquième partie. Mise en oeuvre et ouvertures 345 Chapitre 18. Reconnaissance et indexation 3D 347 Jean-Philippe Vandeborre, Hedi Tabia et Mohamed Daoudi 18.1. Introduction 347 18.2. Principes généraux de l'indexation 348 18.3. Descripteurs de formes 3D globaux 350 18.4. Méthodes orientées vues 2D 351 18.5. Descripteurs de formes 3D locaux 351 18.6. Similarité entre formes 3D 354 18.7. Reconnaissance de formes dans les vidéos 3D 357 18.8. Evaluation des performances des méthodes d'indexation 359 18.9. Applications 361 18.10. Conclusion 364 18.11. Bibliographie 364 Chapitre 19. Acquisition et restitution 3D HDR 367 Jennifer Bonnard, Gilles Valette, Céline Loscos et Jean-Michel Nourrit 19.1. Introduction 367 19.2. Acquisition HDR et 3D 368 19.3. Restitution 3D à gamme dynamique étendue 378 19.4. Conclusion 380 19.5. Bibliographie 380 Chapitre 20. Visualisation 3D relief du vivant 385 Aassif Benassarou, Sylvia Piotin, Manuel Dauchez et Dimitri Papathanassiou 20.1. Introduction 385 20.2. Visualisation scientifique 385 20.3. Imagerie médicale 387 20.4. Modélisation moléculaire 394 20.5. Conclusion 399 20.6. Bibliographie 400 Chapitre 21. Reconstruction 3D de scènes sportives 403 Sébastien Mavromatis et Jean Sequeira 21.1. Introduction 403 21.2. Sélection automatique de la région d'intérêt 404 21.3. Extraction de primitives par transformée de Hough 407 21.4. Mise en correspondance primitives/modèle 410 21.5. Conclusion 413 21.6. Bibliographie 415 Chapitre 22. Expériences de direct en 3D stéréoscopique 419 David Grogna et Jacques Verly 22.1. Introduction 419 22.2. Retransmissions de spectacles divers 420 22.3. Retransmissions d'opérations chirurgicales 421 22.4. Retransmissions de reportages steadicam 426 22.5. Retransmission d'une vidéoprésentation transatlantique 431 22.6. Retransmissions de courses cyclistes 432 22.7. Conclusion 435 22.8. Bibliographie 437 Conclusion 439 Laurent Lucas, Céline Loscos et Yannick Remion Index 441
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