GIF-4105/7105 Photographie Algorithmique, Hiver 2015

TP5 disponible! Date de remise: 12 avril, 23h59

La photographie algorithmique est un nouveau domaine situé à l’intersection entre la vision artificielle, l'infographie, et la photographie. Le but de la photographie algorithmique est d’utiliser des techniques de calcul afin de compenser pour les limites des caméras traditionnelles, et ainsi d’améliorer la façon dont nous capturons, manipulons, et interagissons avec ces données visuelles. Nous étudierons la formation des images, les modèles de caméra, la création de panoramas, la synthèse de texture, les images à haute plage dynamique (HDR), le redimensionnement intelligent, le morphage, etc. Le cours sera orienté sur l’application concrète des concepts à travers plusieurs travaux pratiques dans l’environnement Matlab.

Voyez la combinaison des résultats de morphage pour tous les étudiants incrits au cours cette année:

Plan de cours

Liens vers les plans de cours officiels: GIF-4105 (bacc), GIF-7105 (gradués)

Équipe

Nom Courriel Disponibilités Bureau
Jean-François Lalonde (professeur) jflalonde@gel.ulaval.ca Lundi, 11h30-12h30
Vendredi, 14h30-15h30
PLT-1138E
Maxime Tremblay (dépanneur) maxime.tremblay.17@ulaval.ca Lundi, 9h30-10h30
Mercredi, 13h30-14h30
PLT-1102E

Piazza

Nous utiliserons Piazza pour toutes questions, discussions, etc.

Horaire

Jeudi, de 9h30 à 12h20, au PLT-2510.

Travaux Pratiques, Projet et Examen

Tous les travaux pratiques ainsi que le projet final devront être remis sur Pixel.

Titre et numéro Date de disponibilité Date de remise Pondération Résultats
TP1: Colorisation de l'Empire Russe (English) 15 janvier 1 février, 23h59 10% Résultats
TP2 (4105): Découpage d'images 29 janvier 22 février, 23h59 12% Résultats
TP2 (7105): Synthèse de textures (English) 29 janvier 22 février, 23h59 12% Résultats
TP3: Morphage de visages (English) 19 février 15 mars, 23h59 12% Résultats
TP4: Panoramas automatiques (English) 12 mars 29 mars, 23h59 13% Résultats
TP5: Insertion d'objets virtuels (English) 26 mars 12 avril, 23h59 13% Résultats

Inspirez-vous des résultats obtenus par les étudiants l'an dernier!


Projet final Date de disponibilité Date de remise Pondération Résultats
À vous de jouer! Description 29 avril, 23h59 20% Résultats
Examen Date Lieu Pondération
Mi-session 26 février PLT-2510 20%

Déroulement du Cours

Il est possible que des modifications soient apportées à l'horaire au cours de la session.

Sem. Date Contenu prévu Lectures additionnelles / Notes *
1 15 janvier Introduction à la photographie algorithmique (Key, PDF, PPT)
Logistique du cours (Key, PDF, PPT)
La capture de la lumière (Key, PDF, PPT)
TP1 dispo (English)
2 22 janvier Les pixels (Key, PDF, PPT)
Filtrage dans le domaine spatial (Key, PDF, PPT)
Démonstrations Matlab
Ch. 3.1-3.3
3 29 janvier Filtrage dans le domaine spectral (Key, PDF, PPT)
Applications du filtrage (Key, PDF, PPT)
TP1 remis (1 février, 23h59), TP2 dispo
Démonstrations Matlab, Ch. 3
4 5 février Filtre bilatéral (Key, PDF, PPT)
Textures: représentations, synthèse et transfert (Key, PDF, PPT)
Redimensionnement automatique (Key, PDF, PPT)
Démonstration Matlab
5 12 février Découpage d'images (Key, PDF, PPT)
Composition et mélange (Key, PDF, PPT)
Images pour démo GIMP
Démonstration Matlab
Retour TP1
6 19 février Transformations linéaires (Key, PDF, PPT)
Morphage (Key, PDF, PPT)
TP2 remis (22 février, 23h59), TP3 dispo
Démonstration Matlab
TP3 et examen
7 26 février Examen mi-session (20%)
8 2 au 6 mars Semaine de lecture
9 12 mars La caméra (Key, PDF, PPT)
Mosaïques d'images (Key, PDF, PPT)
TP3 remis (15 mars, 23h59), TP4 dispo
10 19 mars Détecteurs et descripteurs (Key, PDF, PPT)
Panoramas avancés (Key, PDF, PPT)
Demo Hugin
11 26 mars Images à haute plage dynamique (Key, PDF, PPT) TP4 remis (29 mars, 23h59), TP5 dispo
12 2 avril Insertion d'objets virtuels (Key, PDF, PPT)
13 9 avril Données massives (Big Data) (Key (1), Key (2), PDF (1), PDF (2), PPT (1), PPT (2)) TP5 remis (12 avril, 23h59)
14 16 avril Visages (Key, PDF, PPT) Demo ACP Matlab
15 23 avril Repérer les faussaires (Key, PDF, PPT)
16 fin avril Présentation des projets (20%)

* "Ch. X" dénote le chapitre X du livre de Rick Szeliski (voir bibliographie plus bas). Les fichiers "Key" sont les présentations originales en format Keynote (sur le Mac).

Retards

Pour les travaux pratiques, vous disposez d'un total de 3 jours de retard "gratuits", qui n'impliquent pas de pénalité, et que vous pouvez utiliser à votre guise au courant de la session. Par exemple:

Lorsque vous aurez utilisé tous vos jours "gratuits", vous obtiendrez une pénalité de 10% par jour additionnel de retard jusqu'à un maximum de 30% de pénalité. Les travaux remis avec plus de 3 jours de retard obtiendront la note de 0. Notez qu'un jour se compte par intervalles de 24 heures débutant immédiatement l'heure d'échéance passée. Par exemple, si la date d'échéance est le 2 février à 23h59, un travail remis du 3 février 0h00 au 3 février 23h59 compte pour un jour de retard. L'heure de la réception du travail sur Pixel sera considérée comme l'heure de remise.

Notez que cette politique ne s'applique que pour les travaux pratiques. Le projet devra être remis à l'heure! La politique facultaire s'applique pour les examens.

Intégrité et plagiat

Tous les travaux pratiques doivent être faits individuellement. Le projet pourra être fait en équipe de deux maximum. Vous pouvez bien sûr discuter des TPs entre vous, mais le partage de code n'est pas autorisé. Ne regardez même pas le code des autres, même pour inspiration. Assurez-vous de créditer toute source d'inspiration dans vos rapports (s'il y a lieu). En cas de doute, ou si vous avez de la difficulté avec un TP, écrivez une question sur Piazza, ou venez nous voir!

Caméras

Bien qu’elles ne soient pas obligatoires, les étudiants sont fortement encouragés d’obtenir une caméra numérique afin de prendre leurs propres photos lors des travaux pratiques. N’importe quel modèle offrant un mode manuel fera parfaitement l’affaire. Il existe aussi des applications avancées de photographie disponibles pour téléphones intelligents, mais les applications de base seront suffisantes pour la majorité des travaux pratiques. Les étudiants peuvent contacter les responsables du cours s’ils veulent des conseils.

De plus, 5 caméras Nikon Coolpix L30 sont disponibles pour emprunt temporaire si vous n'avez pas de caméra. Veuillez contacter les responsables du cours pour réservation.

Matlab

L’utilisation de l’environnement Matlab n’est pas obligatoire, mais fortement encouragé. Matlab est un environnement de prototypage rapide, et, avec son “image processing toolbox”, est un outil particulièrement approprié pour le traitement et la manipulation d’images. De plus, nous vous fournirons, à l'occasion, du code Matlab pour vous aider. Il y aura aussi des démonstrations faites en classe avec Matlab.

Bibliographie

Nous suivrons plusieurs chapitres dans le livre suivant:

Szeliski, Richard, “Computer Vision: Algorithms and Applications”, Springer, 2010.

Le livre est disponible gratuitement à la bibliothèque de l’université à l'adresse suivante: https://acces.bibl.ulaval.ca/login?url=http://dx.doi.org/10.1007/978-1-84882-935-0. Une fois connecté avec l'IDUL, il y a un lien "Download Book" (environ 50MB).

Remerciements

Plusieurs cours offerts à d’autres universités ont servi d’inspiration pour ce cours. Notamment:

Merci à tous ces professeurs d'avoir mis le contenu de leur cours disponible sur Internet. À mon tour, je donne la permission à tous d'utiliser le contenu présent sur ce cours, à condition de donner crédit aux sources originales.