Une méthode de développement d’applications de traitement d’images

Une méthode de développement d’applications de traitement d’images

An image processing applications development method

Régis Clouard

GREYC - IMAGE, 6 boulevard Maréchal Juin, F-14050 Caen cedex, France

Corresponding Author Email: 
Regis.Clouard@greyc.ensicaen.fr
Page: 
277-293
|
Received: 
30 March 2004
|
Accepted: 
N/A
|
Published: 
31 August 2004
| Citation

OPEN ACCESS

Abstract: 

A new image processing application development method is presented, which is a complete and rigorous guide for the management of the whole life cycle of an application. This method points out aids, reusing, reproducibility and unifying capabilities for knowledge acquisition and for communication between the different intervening party, by providing in one hand structured models in order to collect and to organize involved knowledge and in the other hand rational cycles in order to make use of the knowledge. This article focuses on the description of the models that are the heart and the originality of the method. We show that our vision of application modeling relies on the idee-force that an image processing application is studied through out four points of view whose semantic is captured by four related models: system model, domain model, tasks model and program model.

Résumé

Nous proposons une méthode de développement d’applications de traitement d’images qui se présente comme un guide complet et rigoureux pour la gestion du cycle de vie entier d’une application. Cette méthode met en avant des capacités d’aide, de réutilisabilité d’expériences, de reproduction des résultats, d’uniformisation des représentations et de communication entre les différents partenaires du développement, par la définition d’une part de modèles destinés à collecter et organiser la connaissance mise en jeu et d’autre part de cycles destinés à conduire la mise en oeuvre. Cet article se focalise sur la description des modèles qui font le coeur et l’originalité de cette méthode. Nous montrons que notre vision de la modélisation d’une application se fonde sur l’idée force qu’une application de traitement d’images s’observe selon quatre points de vue complémentaires dont la sémantique est capturée par quatre modèles spécifiques : le modèle du système, le modèle du domaine, le modèle des tâches et le modèle du programme.

Keywords: 

Image processing, Knowledge engineering, Software engineering, Program supervision, Graph of operators, Visual programming

Mots clés

Traitement d’images, Ingénierie des connaissances, Génie logiciel, Pilotage de programmes, Graphe d’opérateurs, Programmation visuelle

1. Introduction
2. La Problématique Du Traitement D’images
3. Les Fondements De La Modélisation
4. Le Modèle Du Système
5. Le Modèle Du Domaine
6. Le Modèle Des Tâches
7. Le Modèle Du Programme
8. Conclusion
  References

[Aubry-01] F. AUBRY, A. TODD-POKROPEK, «Mimos: A description framework for exchanging medical image processing results », Proc. MEDINFO 2001, London, pp. 891-895, Sept. 2001.

[Baroth-94] E. BAROTH, C. HARTSOUGH, «Experience report: Visual programming in the real world », in Visual Object-Oriented Programming: Concepts and Environments, Burnett, Goldberg & Lewis Eds., Manning Publications Co., Greenwich, Connecticut, pp. 21-42, 1994.

[Beucher-92] S. BEUCHER, «The watershed transformation applied to image segmentation», Scanning Microscopy International, Vol. 6, No. , pp. 299-314, 1992.

[Blackwell-01] A.F. BLACKWELL, K. N. WHITLEY, J. GOOD, M. PETRE, « Cognitive factors in Programming with diagrams », Artificial Intelligence Review, special issue on Thinking with Diagrams, Vol. 15, No. 1, pp. 95-113, 2001.

[Buckingham-96] S. BUCKINGHAM SHUM, «Design Argumentation as Design Rationale », The encyclopedia of Computer Science and Technology, Vol. 35, No. 20, pp. 95-128, 1996.

[Chandrasekaran-92] B. CHANDRASEKARAN, T. R. JOHNSON, J. W. SMITH, « Task-structure analysis for knowledge modelling », Communications of the ACM, Vol. 35, No. 9, pp. 124-137, Sept. 1992.

[Chien-96] S.A. CHIEN, H.B. MORTENSEN, «Automating image processing for scientific data analysis of a large image database», IEEE Trans. Pattern Analysis and Machine Intelligence, Vol. 18, No. 8, pp. 854-859, Aug. 1996.

[Clément-93] V. CLÉMENT, M. THONNAT, « A knowledge-based approach to integration of image procedures processing », Computer Vision, Graphics and Image Processing: Image Understanding, Vol. 57, No. 2, pp. 166-184, Mar. 1993.

[Clouard-94] R. CLOUARD, «Raisonnement incrémental et opportuniste appliqué à la construction dynamique de plans de traitement d’images», PhD thesis, Caen, France, Feb. 1994.

[Clouard-99] R. CLOUARD, A. ELMOATAZ, C. PORQUET, M. REVENU, «Borg: A knowledge-based system for automatic generation of image processing programs », IEEE Trans. on Pattern Analysis and Machine Intelligence, Vol. 21, No. 2, pp. 128-144, Feb. 1999.

[Cocquerez-95] J.P. COCQUEREZ et al.., «Analyse d’images: filtrage et segmentation », Masson, Paris, 1995.

[Coster-85] M. COSTER, J-L CHERMANT, «Précis d’analyse d’images», Presses du CNRS, Paris, 1985.

[Crevier-97] D. CREVIER, R. LEPAGE, «Knowledge-base image understanding systems: a survey », Computer Vision and Image Understanding, Vol. 67, No. 2, pp. 161-185, Aug. 1997.

[deRosnay-75] J. DE ROSNAY, «Le macroscope: vers une vision globale », Éditions du seuil, Paris, 1975.

[Eco-92] U. ECO, «Le signe», Le livre de poche, Paris, 1992.

[Ermine-00] J-L. ERMINE, «Les systèmes de connaissances (2e edition)», Hermès, Paris, 2000.

[Garbay-01] C. GARBAY, «Architectures logicielles et contrôle dans les systèmes de vision », in Les systèmes de vision, J.M Jolion ed., Hermès, Paris, pp. 197-251, 2001.

[Hartsough-95] C. HARTSOUGH, E. BAROTH, «Visual programming improve communication among the customer, developer and computer », Proc. National Instruments User Symposium, Austin, Texas, pp. 26-28, 1995.

[Jackson-83] M. JACKSON, « System development », Prentice Hall, Englewood Cliffs, New Jersey, 1983.

[Jolion-01] J-M. JOLION, «Sur la méthodologie de conception de systèmes de vision », in Les systèmes de vision, J.M. Jolion ed., Hermès, Paris, pp. 97-131, 2001.

[Joly-94] M. JOLY, «Image et les signes: approche sémiologique de l’image fixe», Nathan, Paris, 1994.

[Kruchten-96] P. KRUCHTEN, « A rational development process », Crosstalk, Vol. 9, No. 7, pp. 11-16, July 1996.

[Le Moigne-77] J-L. LE MOIGNE, «La théorie du système général. Théorie de la modélisation », Presses Universitaires de France, Paris, 1977.

[Lee-97] J. LEE, «Design rationale systems: Understanding the issues », IEEE Expert, Vol. 12, No. 3, pp. 78-85, May 1997.

[Lezoray-00] O. LEZORAY, H. CARDOT, «Cooperation of color pixel classification schemes and color watershed: a study for microscopic images», IEEE Trans. on Image Processing, Vol. 11, No. 7, pp. 783-789, 2000.

[Liedtke-92] C.E. LIEDTKE, A. BLÖMER, «Architecture of the knowledge-based configuration system for image analysis “Conny”», Proc. IEEE Int. Conf. on Pattern Recognition, The Hague, Netherlands, pp. 375-378, Aug. 1992.

[MacLean-91] A. MACLEAN, R.M. YOUNG, V.M.E, BELLOTTI, T.P. MORAN, «Questions, Options and Criteria: Element of Design Space Analysis », Human-Computer Interaction, Vol. 6, No. 3, pp. 201-250, 1991.

[Maillot-03] N. MAILLOT, M. THONNAT, A. BOUCHER, « Towards Ontology Based Cognitive Vision », Proc. Computer Vision Systems (ICVS 2003), Graz, Austria, pp. 44-53, 2003.

[Marca-88] D. MARCA, C. MC GOWAN, «SADT: Structured Analysis Design Technique », Mc Graw Hill, New York, 1988.

[Matsuyama-89] T. MATSUYAMA, «Expert systems for image processing: Knowledge-based composition of image analysis processes », Computer Vision, Graphics and Image Processing, Vol. 48, No. 1, pp. 22-49, Oct. 1989.

[Mayer-92] R. J. MAYER, M. PAINTER, P. DEWITTE., «IDEF Family of Methods for Concurrent Engineering and Business Re-engineering Applications», Knowledge Based Systems Inc., College Station, TX, 1992.

[Moisan-00] S. MOISAN, J-L. ERMINE, «Gestion opérationnelle des connaissances sur les codes », Proc. Journées francophones Ingéniérie des Connaissances (IC’2000), Toulouse, France, pp. 131-141, May 2000.

[OMG] Object Management Group, The standards organization that maintains the specification of UML, http://www.uml.org.

[Poggio-85] T. A. POGGIO, V. TORRE, C. KOCH, «Computational vision and regularization theory», Nature, Vol. 317, No. 1, pp. 314-319, Sept. 1985.

[Pylyshyn-84] Z.W. PYLYSHYN, «Computation and Cognition: Towards a Foundation for Cognitive Science », MIT Press, Cambridge, Mass., 1984.

[Reichgelt-91] H. REICHGELT, «Knowledge representation: An AI perspective », Ablex Publishing Corporation, Norwood, New Jersey, 1991.

[Ross-77] D. T. ROSS, «Structured Analysis (SA): a language for communicating ideas », IEEE Transactions on Software Engineering, Vol. Se-3, No. 1, pp. 16-34, Jan. 1977.

[Rumbaugh-91] J. E. RUMBAUGH, M. R. BLAHA, W. J. PREMERLANI, F. EDDY, W. E. LORENSEN, «Object-Oriented Modeling and Design », Prentice-Hall, Englewood Cliffs, New Jersey, 1991.

[Russ-95] J. C. RUSS, «The Image Processing Handbook (2nd edition)», IEEE Press, Raleigh, North California, 1995.

[Saidali-02] Y. SAIDALI, «Modélisation et acquisition de connaissances: Applications à une plate-forme de traitement d’images», PhD thesis, Rouen, Dec. 2002.

[Shannon-49] C. E. SHANNON, W. WEAVER, «A Mathematical theory of communication», Urbana IL: University of Illinois Press, Princetown,New Jersey, 1949.

[Simon-69] H. A. SIMON, «The sciences of the artificial», The MIT Press, Cambridge, Mass., 1969.

[Thonnat-99] M. THONNAT, S. MOISAN, M. CRUBÉZY, «Experience in integrating image processing programs », Proc. Int. Conf. on Vision Systems, Las palmas, Spain, pp. 200-215, Jan. 1999.

[vandenElst-96] J. VAN DEN ELST, «Knowledge modeling for program supervision in image processing », PhD thesis, France, Oct. 1996.

[Whitley-01] K. N. WHITLEY, A.F. BLACKWELL, «Visual Programming in the Wild: A survey of LabVIEW programmers», Journal of Visual Languages and Computing, Vol. 12, No. 4, pp. 435-472, 2001.

[Zamperoni-96] P. ZAMPERONI, «Plus ça va, moins ça va», Pattern Recognition Letters, Vol. 17, No. 7, pp. 671-677, June 1996.