Filtrage par la fenêtre latérale

Les fenêtres locales sont couramment utilisées en vision par ordinateur et, presque sans exception, le centre de la fenêtre est aligné avec les pixels traités. Nous démontrons que cette croyance conventionnelle n'est pas universellement applicable. Lorsqu'un pixel se trouve sur un bord, le fait de placer le centre de la fenêtre sur ce pixel est l'une des raisons fondamentales qui entraînent le flou des bords dans de nombreux algorithmes de filtrage. Sur la base de cette constatation, nous proposons une nouvelle technique de filtrage par fenêtre latérale (Side Window Filtering, SWF) qui aligne le côté ou le coin de la fenêtre avec le pixel traité. La technique SWF est étonnamment simple, mais elle repose sur des bases théoriques solides et s'avère très efficace en pratique. Nous montrons que de nombreux filtres linéaires et non linéaires traditionnels peuvent être facilement mis en œuvre dans le cadre du SWF. Une analyse approfondie et des expériences étendues démontrent que l'application du principe SWF peut améliorer considérablement leurs capacités à préserver les bords et atteindre des performances d'état de l'art dans des applications telles que l'adoucissement d'image, la réduction du bruit, l'amélioration, l'élimination de texture tout en préservant la structure, l'extraction de structures mutuelles et la cartographie tonale HDR. Outre le filtrage d'image, nous montrons également que le principe SWF peut être étendu à d'autres applications impliquant l'utilisation d'une fenêtre locale. En prenant l'exemple de la colorisation par optimisation, nous démontrons que l'application du principe SWF peut prévenir efficacement les artefacts tels que les fuites de couleur associées à l'implémentation conventionnelle. Étant donné l'ubiquité des opérations basées sur des fenêtres dans la vision par ordinateur, il est probable que la nouvelle technique SWF bénéficie à bien d'autres applications.