Universite d’OrleansMaster 2 Automatique

A. VERRIER

Projet d’image

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1 LA DISSIMULATION OU ”STEGANOGRAPHIE”. 1

Ce projet est decoupe en 2 parties differentes. L’une permettant la dissimulation d’une image couleur dansune autre et l’autre qui joue sur un effet lumiere.Ce sont deux themes un peu differents.C’est pourquoi nous allons decouvrir ces deux parties dans deux sections differentes et nous analyserons dansune troisieme partie le petit programme.

1 La dissimulation ou ”Steganographie”.

La Steganographie ou l’art de la dissimulation permet de transferer des donnees cachees a travers une imagepar exemple. C’est un mot issu du grec Stegano, signifiant Je couvre et Grapho, signifiant J’ecris. On retrouveune idee de dissimulation dans le nom de la technique [Wikipedia].L’idee de la Steganographie est tres ancienne, en effet il est raconte dans des livres anciens que cette methode aeu beaucoup d’effet pour la communication entre allies. Bien sur, l’informatique n’etait pas presente a l’epoque,cependant beaucoup d’astuces sont apparues, comme :

« il prit une tablette double, en gratta la cire, puis ecrivit sur le bois meme les projets de Xerxes ; ensuite ilrecouvrit de cire son message : ainsi le porteur d’une tablette vierge ne risquait pas d’ennuis ».

« il fit raser la tete de son esclave le plus fidele, lui tatoua son message sur le crane et attendit que les cheveuxeussent repousse ; quand la chevelure fut redevenue normale, il fit partir l’esclave pour Milet »[Livre VII, 239].«En Chine, on ecrivait le message sur de la soie, qui ensuite etait placee dans une petite boule recouverte de

cire. Le messager avalait ensuite cette boule[wikipedia].»

Beaucoup d’autres methodes meme tres connues actuellement ont vu le jour, comme l’encre invisible etc... quiont permis aux allemands pendant la seconde guerre mondiale de s’echanger des informations de facon tresdiscrete.La methode presente et code dans ce projet ne consiste pas a se raser le crane ou quoique ce soit de ce genre.A la base la steganographie par ordinateur avait pour but de dissimuler des textes dans des images. Ici ce nesera pas exactement cela, nous aurons pour objectif de dissimuler une image a travers une autre image. L’oeilhumain a pour caracteristique de ne pas percevoir toutes les nuances de niveau de gris ou de couleur.Un niveau de gris est code en 8bits, effectivement l’oeil n’est pas sensible aux variations des derniers bits c’estpourquoi nous pouvons nous permettre de les modifier sans jouer sur l’apparence de l’image.

[http : //www.bibmath.net/crypto/stegano/cacheimage.php3]

Attention cependant l’image qui va dissimuler l’image peut si elle est constituee simplement d’un degradefaire apparaitre l’image cachee.

image qui va cacher image a cacher

2 GESTION DE L’ECLAIRAGE. 2

Effectivement nous perdons un peu de qualite cependant avec une image non degradee on obtient des resultatsnettement meilleurs.

image qui va cacher image a cacher

2 Gestion de l’eclairage.

Dans cette section, nous allons mettre en evidence un gros probleme en image, le probleme de l’eclairage.Effectivement d’une photo a l’autre, d’un appareil a l’autre, d’une heure a l’autre une meme scene peut subir deseclairages totalement differents. C’est bien evidemment un enorme probleme dans la biometrie par exemple ; eneffet un systeme d’identification du visage peut ne pas reconnaitre une personne car l’eclairage fait apparaitreune ombre, ce qui peut etre tres problematique si ce systeme est le critere qui permet l’ouverture d’une porte.Le but du jeu est donc de pallier au mieux a ce probleme...Principe de la methode ...[L. Meylan, D. Alleysson, and S. Susstrunk, “Model of retinal local adaptation for the tone mapping of colorfilter array images,” J. Opt. Soc. Amer., vol. 24, pp. 2807–2816, 2007.]

Avec une image de base appelee ICFA (recuperee avec un capteur CFA).On applique la formule :

H(p) = ICFA ∗GH +ICFA

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3 LE PROGRAMME. 3

ou ’*’ est une convolution.et

GH(x, y) = e− x2+y2

2σ2H

avec ici σH = 3. x ∈ [−4σH , 4σH ] et y ∈ [−4σH , 4σH ].et ICFA est la valeur moyenne.L’etape suivante consiste a creer une nouvelle image Ibip qui sera en quelque sorte ICFA avec plus de lumiere.Pour trouver Ibip :

Ibip(p) = (ICFA(max) +H(p))ICFA(p)

ICFA(p) +A(p)

Continuons a ameliorer l’eclairage...

Iga(p) = (Ibip(max) +A(p))Ibip(p)

Ibip(p) +A(p)

avec :

A(p) = Ibip(p) ∗GA +Ibip

2ou

GA(x, y) = e− x2+y2

2σ2A

avec ici σA = 1, 5. x ∈ [−4σA, 4σA] et y ∈ [−4σA, 4σA].Les images obtenues etant abimees il nous faut la debruiter c’est pourquoi nous allons appliquer le masquesuivant :

Fdem =1

256

1 4 6 4 14 16 24 16 46 24 36 24 64 16 24 16 41 4 6 4 1

L(p) = Iga(p) ∗ Fdem

Ce qui donne :C(p) = Iga(p)− L(p)

C est l’image finale propre avec un eclairage correcte permettant par exemple une bonne identification.

3 Le Programme.

Sous matlab en tapant ”projet” on lance le petit programme, ce petit programme a ete code sous mac, quenous allons decrire dans la suite...

On nous propose l’acces au programme, si nous souhaitons partir, on selectionne le ”non” dans le cas contraireon choisit le ”oui”. En selectionnant oui on obtient...

3 LE PROGRAMME. 4

On nous dit :”Vous pouvez dissimuler une image dans une autre (en A) ou gerer un probleme d’eclairage (en B ”en tapant sur ”quitter” ... suspense... on sort du programme sinon en prenant ”B” on va appliquer le programmespecifique a la partie 2. Nous choisissons ici de poursuivre avec la partie 1 de ce rapport, on choisit donc ”A”...

Pour faire la fusion de deux images entrons dans ”fusionner”...

On choisit donc l’image que l’on souhaite cacher, ici ”im005.png” et on continue avec ”open”...

On choisit maintenant l’image ”im006.png” qui va nous permettre de cacher la premiere...

3 LE PROGRAMME. 5

Le programme nous affiche les 2 images choisis et en tapant sur une touche ...

Voici donc nos deux images, l’une visible, l’autre non. On peut si on le souhaite sauvegarder cette image pourtester la methode qui separe ou revele l’image cacher c’est ce que l’on va faire en selectionnant... ”oui” ...

3 LE PROGRAMME. 6

Le fichier s’enregistre sous le nom de l’image qui cache avec l’extension ” fus” ici ”im006 fus.png” (le formatd’enregistrement sera automatiquement le .png). Nous revenons ensuite au point de depart ...

Nous allons maintenant reveler l’image, toujours dans la partie A...

...puis en choisissant ”reveler”...

On choisit par exemple l’image que l’on vient de fabriquer en selectionnant ”im006 fus.png”. En premier onnous presente l’image selectionnee puis les 2 images re separees.

3 LE PROGRAMME. 7

On retrouve bien ici les 2 images souhaites, il est vrai que l’on a un peu perdu en qualite mais l’oeil nel’observe que tres peu. On peu egalement les enregistrer. Les noms de sauvegarde sont ”im006 fus 1.png” et”im006 fus 2.png”.On revient au depart.

Et on choisit la partie ”B”... et on selectionne l’image desiree.

3 LE PROGRAMME. 8

On obtient donc une palette d’image de gauche a droite et de haut en bas on a l’image ICFA, Ibip, Iga degradeeet enfin l’image finale C (ou intitulee image L de luminance).

En tapant sur une touche on obtient

qui represente le bruit supprime par Fdem (sur l’image C) obtenu en faisant la difference entre Iga et C. Onpeut egalement enregistrer l’image C (resp. L). On revient ensuite sur ...

3 LE PROGRAMME. 9

Voici 4 exemples d’images (ces images ont ete recuperes sur internet et se trouve dans le dossier ’images’).Notons egalement que tous les enregistrements se font la ou se trouve les images selectionnees.

On remarque sur la derniere photo que malgre une image tres tres sombre on arrive a ressortir le visage certestres abime mais on obtient quand meme une bonne silhouette.

3 LE PROGRAMME. 10

Et oui, qui aurait devine qu’une maison se cachait dans l’ombre...