Une nouvelle approche pour la classification non supervisée en segmentation d'image
Abstract
La segmentation des images en régions est un problème crucial pour
l'analyse et la compréhension des images. Parmi les approches existantes pour
résoudre ce problème, la classification non supervisée est fréquemment em-
ployée lors d'une première étape pour réaliser un partitionnement de l'espace
des intensités des pixels (qu'il s'agisse de niveaux de gris, de couleurs ou de ré-
ponses spectrales). Puisqu'elle ignore complètement les notions de voisinage
des pixels, une seconde étape d'analyse spatiale (étiquetage en composantes
connexes par exemple) est ensuite nécessaire pour identifier les régions issues
de la segmentation. La non prise en compte de l'information spatiale est une li-
mite majeure de ce type d'approche, ce qui a motivé de nombreux travaux où la
classification est couplée à d'autres techniques pour s'affranchir de ce problème.
Dans cet article, nous proposons une nouvelle formulation de la classification
non supervisée permettant d'effectuer la segmentation des images sans faire ap-
pel à des techniques supplémentaires. Plus précisément, nous élaborons une mé-
thode itérative de type k-means où les données à partitionner sont les pixels eux-
mêmes (et non plus leurs intensités) et où les distances des points aux centres
des classes ne sont plus euclidiennes mais topographiques. La segmentation est
alors un processus itératif, et à chaque itération, les classes obtenues peuvent être
assimilées à des zones d'influence dans le contexte de la morphologie mathéma-
tique. Ce parallèle nous permet de bénéficier des algorithmes efficaces proposés
dans ce domaine (tels que ceux basés sur les files d'attente), tout en y ajoutant
le caractère itératif des méthodes de classification non supervisée considérées
ici. Nous illustrons finalement le potentiel de l'approche proposée par quelques
résultats préliminaires de segmentation sur des images artificielles.