Aphelion Imaging Software Suite est une suite logicielle qui comprend trois produits de base pour l'analyse d'image et le traitement d'images (Aphelion Lab, Aphelion Dev, et Aphelion ) et un ensemble d'extensions.
Aphelion est à la fois un logiciel de prototypage et un ensemble de bibliothèques logicielles de visualisation qui permet le développement d'applications en traitement et analyse d'images.
Histoire et évolution Aphelion a été conçu par les sociétés « S.A. » (France) et « Amerinex Applied Imaging, Inc. » (États-Unis) en 1995. Aphelion est toujours en développement et de nouvelles extensions et versions du logiciel sont régulièrement mises à disposition sur les sites web des deux sociétés.
Les fonctions ou opérateurs de traitement et d'analyse d'images proposées dans Aphelion sont issues du logiciel KBVision de la société « Amerinex Artificial Intelligence, Inc. », devenue « Amerinex Applied Imaging, Inc. », en 1999, de la bibliothèque XLim développée au Centre de morphologie mathématique de l'école Mines ParisTech (anciennement « École des Mines de Paris ») et de développements internes effectués par les deux sociétés. Toutes les fonctions proposées dans le logiciel ont été réécrites dans un premier temps pour l'environnement Windows 95 (32 bits) en tirant parti de la programmation orientée objet. En 1996, Aphelion fut l'un des tout premiers logiciels commerciaux de traitement et d'analyse d'image avec interface graphique et proposant une boîte à outils, à être commercialisé pour Windows.
Le nom « Aphelion » a été choisi pour rappeler que ce n'est pas un logiciel pour Unix, le système d'exploitation utilisé pour les applications scientifiques et techniques en 1995 évoluant sur stations de travail. Une des sociétés les plus importantes dans le monde Unix en 1995 est alors Sun Microsystems avec son système d'exploitation Solaris et les stations SPARCstation au moment de la naissance des processeurs d'architecture 64 bits. Aphelion est le terme anglais pour désigner l'aphélie qui est le point de la trajectoire d'un objet céleste le plus éloigné du soleil (sun ).
La version 1.0 d'Aphelion a été finalisée en . Plusieurs versions ont été mises au point avant la première présentation au public en dans le cadre du salon Photonics East à Boston aux États-Unis, puis en au salon Solutions Vision à Paris, France. À ce même salon, Stemmer Imaging a présenté sa boîte à outils de programmation en analyse d'image . En 1998, a étoffé sa liste d'utilisateurs et distribue une version 2.3 compatible avec Windows 98. La version 3.0 du logiciel, commercialisée en 2000, est une version totalement réécrite, basée sur la technologie ActiveX. Aphelion est alors distribué en version « Developer », pour le prototypage rapide d'applications grâce à son interface graphique et à son enregistreur de scripts d'exécution, et une version « Core », ensemble de bibliothèques sous forme de composants ActiveX pour les développeurs, les intégrateurs et les fabricants d'équipement d'origine (FEO).
À partir de 2001, la société prend en charge l'intégralité du développement d'Aphelion, les développeurs de la société Amerinex Applied Imaging, Inc. () aux États-Unis se concentrant sur le développement d'applications dans le domaine de la sécurité et de l'utilisation des ondes millimétriques pour détecter des armes non visibles aux rayons X, plus particulièrement dans les aéroports. Cette branche d’Amerinex Applied Imaging, Inc. devient « Millivision ». La technologie de Millivision équipe maintenant certains portiques dans les aéroports américains.
À partir de 2004, spécifie la future version 4 d’Aphelion. L’ensemble des fonctions sont réécrites pour être compatibles 64 bits et en utilisant la technologie .Net. L’interface graphique utilisateur est également totalement revue pour s’adapter à deux types d'utilisation : une utilisation semi-automatique où l'utilisateur est guidé dans les opérations à appliquer et une utilisation « Expert » rappelant celle de la version antérieure. La première version d'Aphelion 4.0 est présentée la même année au sallon à Birmingham au Royaume-Uni. Un nouveau produit, destiné aux utilisateurs non spécialistes en traitement d'image et plus simple d'utilisation, qui deviendra Aphelion Lab, fait son apparition lors du salon Vision Show à Paris en . Ce logiciel est le premier produit commercialisé de la version 4. Aphelion devient une suite logicielle composée de 3 produits (Aphelion Dev, qui remplace Aphelion Developer, Aphelion Lab, et Aphelion , qui remplace Aphelion Core) et de nombreuses extensions.
Actuellement, continue de faire évoluer la suite logicielle Aphelion de vision par ordinateur en ajoutant le support des très grandes images 2D pour la microscopie scanner (lame numérisée en une unique grande image de type JPEG 2000 par exemple), l'ajout de nouvelles extensions très spécifiques, et l'utilisation d'Aphelion ou de programmes utilisant Aphelion sur tablette et téléphone portable.
Description
Aphelion () est une suite logicielle de traitement et d'analyse d'images 2D et 3D développée par l'éditeur , société de hautes technologies basée dans le Calvados. Cette suite logicielle permet de développer des applications en imagerie et plus spécifiquement en traitement et analyse d'image ou de résoudre des problématiques de traitement d'image par l'interface graphique puis de réappliquer le traitement sur un lot d'images. Les bibliothèques logicielles de cette suite logicielle sont écrites en langage C++ pour les fonctions de traitement d'images et en C# pour l'interface graphique. Les programmeurs peuvent utiliser les fonctions C++ en C# par le biais de wrappers prévus pour cet usage.
Le principe de l'analyse d'image est de traiter une image numérique de manière automatique et d'en extraire des mesures pertinentes pour la qualifier. L'image peut provenir d'un appareil photographique numérique, une caméra vidéo numérique, un microscope électronique, un scanner médical ou toute autre source d'acquisition. La suite de valeurs numériques provenant de la source d'acquisition peut être interprétée en 1D (courbe), 2D (image de pixels en niveau de gris ou couleur définie le plus souvent directement par un triplet ou quadruplet de valeurs dépendant de l'espace de couleur utilisé, ou indirectement par un index renvoyant sur une définition de ce type), ou 3D (image de voxels en niveaux de gris ou en couleur indexée, , image hyperspectrale). L'affichage d'une image 3D se fait par rendu volumique direct ou en extrayant des surfaces affichées par synthèse d'image. Une dimension supplémentaire et temporelle est parfois utilisée (vidéo).
La suite logicielle Aphelion comprend trois produits de base et un ensemble d'extensions pour des applications spécifiques : Aphelion Lab : logiciel d'analyse d'images pour les « non-experts » en imagerie, qui permet de quantifier semi-automatiquement ou interactivement une image en un minimum de clic souris grâce à des assistants épurés Aphelion Dev : environnement de développement d'applications en traitement et analyse d'images incluant environ 450 fonctions de traitement et d'analyse d'images, des langages de macro-commande pour automatiser une application d'imagerie ou faire du traitement par lots sur des images, les bibliothèques disponibles sous forme de ou composants .Net, et toutes les fonctions liées à l'affichage des images Aphelion : ensemble constituant un kit de développement constitué de bibliothèques de visualisation, traitement et analyse d'image sous forme de et composants .Net pour les développeurs et les intégrateurs. Celles-ci permettent de développer des applications autonomes avec leur propre interface utilisateur en langage C# en faisant des appels de fonctions présentes dans les bibliothèques, et de les déployer sur un ou plusieurs ordinateurs.
La version « Dev » du logiciel Aphelion peut être étendue grâce à l'ajout d'extensions optionnelles, en fonction du domaine d'applications. Ce logiciel est disponible en évaluation gratuite 30 jours puis sous licence propriétaire et perpétuelle. Des contrats de maintenance sont disponibles pour bénéficier des mises à jour. Le support technique est assuré par les développeurs du logiciel.
Le but est souvent de mesurer ou trier des objets dans les images. Pour ceci, la chaîne de traitement communément utilisée avec Aphelion consiste à : Charger une image ou l'acquérir avec le logiciel. Débruiter l'image ou améliorer son contraste. Segmenter l'image pour extraire les objets à mesurer. Le plus souvent un seuillage est utilisé pour binariser l'image qui est ensuite nettoyée grâce à des opérateurs de morphologie mathématique. Ensuite l'image binaire est étiquetée en fonction de la connexité des pixels pour enlever le fond de l'image et identifier les objets différents. Ceci est fait en produisant une image ou chaque pixel de l'image binaire non nul est attribué à un numéro d'identifiant d'objet. L'ensemble d'objets peut alors être corrigé manuellement (correction des contours), mesuré (forme, couleur), trié par seuillages successifs de mesures ou par classification automatique puis éventuellement retrié manuellement en cas d'erreur. La chaîne de traitement d'image opérée sur une image peut alors être reproduite par macro-commande sur un ensemble d'image pour améliorer la robustesse de la méthode ou produire un grand nombre de mesures. Des statistiques peuvent être générées et des classifieurs entraînés si le nombre d'objets et la nature de ceux-ci (diversité) sont significativement représentatifs des classesUne classe est un type d'objet ou une catégorie..
Applications Aphelion est utilisé et étudié par certains universitaires et étudiants. Le logiciel peut être utilisé dans les domaines où s'applique le traitement d'image et la vision par ordinateur. Ces domaines sont assez variés : sécurité télédétection contrôle qualité industrielle et inspection science des matériaux sciences du vivant (médical et biologie) sciences de la terre (géologie) théorie
Sécurité Aphelion a déjà été utilisé pour faire de la surveillance en utilisant plusieurs caméras de vidéosurveillance dans le métro et pour faire du comptage dans des lieux de passage. Il peut également servir à analyser le trafic sur les routes ou à analyser des trajectoires. En robotique et vision par ordinateur, le logiciel peut servir à détecter des objets et aider au guidage de véhicules ou à la reconnaissance automatique de cible. Aphelion peut être utilisé pour faire de la lecture de plaques. a déjà utilisé Aphelion pour reconstruire en 3D la projection de formes 2D pour estimer une masse ou un volume.
Télédétection Le logiciel peut permettre de détecter des routes, des bâtiments, ou classer des champs sur des photographies aériennes ou encore détecter des zones d'intérêt sur des images du soleil. Les variations d'intensité des pixels peuvent être amplifiées par le matériel d'acquisition et sont souvent plus définies que ce que permet de percevoir l’œil humain. Le nombre de nuances d'intensité ou de couleurs utilisables dépend de la profondeur des couleurs utilisée. Des images hors de la bande de longueur d'onde visible par l'homme et de type hyperspectrales peuvent être utilisées (ultraviolet, infrarouge). Ces images ou images de spectres permettent de mettre en valeur certains contrastes plus ou moins marqués selon la bande de longueur d'onde filtrée et utilisée.
Contrôle qualité industrielle et inspection