1 / 77

SYS-866 Système d’information géographique et télédétection

SYS-866 Système d’information géographique et télédétection. Au menu - Cours 9. Analyse et interprétation d’images Interprétation visuelle Analyse d’image Prétraitement Rehaussement de l'image Transformation de l'image Classification et analyse de l'image. Analyse et interprétation.

neith
Download Presentation

SYS-866 Système d’information géographique et télédétection

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript


  1. SYS-866 Système d’information géographique et télédétection

  2. Au menu - Cours 9 • Analyse et interprétation d’images • Interprétation visuelle • Analyse d’image • Prétraitement • Rehaussement de l'image • Transformation de l'image • Classification et analyse de l'image

  3. Analyse et interprétation • Afin de tirer avantage des données de télédétection, il faut extraire de l'information significative de l'imagerie • L’analyse et l’interprétation permettent d’identifier et de mesurer des « cibles » dans l’image pour en extraire cette information • Les « cibles » peuvent être des points, des lignes ou des formes variées, mais doivent « contraster » avec le voisinage Télédétection

  4. Analyse et interprétation • L'interprétation et l'analyse visuelles datent du tout début de la télédétection • interprétation de photos aériennes. • L’interprétation peut être visuelle ou par analyse numérique • Le traitement et l'analyse numériques sont plus récents avec la venue des enregistrements numériques des données de télédétection et le développement des ordinateurs puissants. • Multibande et grande quantité de données • Une combinaison des deux approches est normalement utilisée Télédétection

  5. Interprétation visuelle • Identification des cibles • Comparaison se basant sur une combinaison de caractéristiques telles: • Ton, forme, taille, patron, texture, ombre, association, … • Nous avons l'habitude de ne voir que les longueurs d'onde de la zone visible, il nous est plus difficile de comprendre l'imagerie des longueurs d'onde des autres zones du spectre • Réponses spectrales (visible et non-visible) Télédétection

  6. Interprétation visuelle • Ton • Le ton réfère à la clarté relative ou la couleur (teinte) des objets dans une image. Télédétection Source : CCT

  7. Interprétation visuelle • Forme • La forme réfère à l'allure générale, la structure ou le contour des objets. Peut être un indice très important pour l'interprétation. Télédétection Source : CCT

  8. Interprétation visuelle • Taille • La taille d'un objet est fonction de l'échelle. Taille relative vs taille absolue. Télédétection Source : CCT

  9. Interprétation visuelle • Patron • Réfère à l'agencement spatial des objets visiblement discernables. Une répétition ordonnée de tons et de textures produit un patron distinctif. Télédétection Source : CCT

  10. Interprétation visuelle • Texture • Réfère à l'arrangement et à la fréquence des variations de teintes dans des régions particulières. Télédétection Source : CCT

  11. Interprétation visuelle • Ombres • Aussi utiles pour l'interprétation puisqu'elles donnent une idée du profil et de la hauteur relative des cibles. Télédétection Source : CCT

  12. Interprétation visuelle • Association • L'association tient compte de la relation entre la cible d'intérêt et d'autres objets ou structures reconnaissables qui sont à proximité. Télédétection Source : CCT

  13. Analyse et interprétation • Analyse d’image • Traitement des images numériques • Prétraitements • Rehaussement de l'image • Transformation de l'image • Classification et analyse de l'image Télédétection

  14. Analyse d’image • Prétraitements • Appelés aussi « restauration et rectification d'image » • Opérations qui sont normalement requises avant l'analyse principale et l'extraction de l'information • corrections radiométriques et atmosphériques • corrections géométriques (déjà vue!) Télédétection

  15. Les prétraitements • Corrections radiométriques et atmosphériques • Le signal électromagnétique mesuré traverse deux fois l’atmosphère terrestre • bruits atmosphériques • Irrégularités du capteurs • rayures, lignes manquantes … • Plusieurs de ces correctionssont normalement effectuéespar le fournisseur d’images Télédétection Source : tpouchin.club.fr

  16. Les prétraitements • Corrections radiométriques et atmosphériques • Peuvent aussi être nécessaires à cause des variations dans l'illumination et dans la réponse du capteur • Permettent de réaffecter à chaque pixel une valeur radiométrique plus proche de celle mesurée sur le terrain • Permettent aussi d’améliorer l’image pour la visualisation et l’interprétation Télédétection

  17. Les prétraitements • Corrections radiométriques et atmosphériques • Aussi pour permettre des comparaisons entre des images prises par différents capteurs à différentes dates ou heures, ou pour faire des mosaïques d'images avec un seul capteur en maintenant les conditions d'illumination uniformes d'une scène à l'autre. Télédétection Source : CCT

  18. Les prétraitements • Méthodes de corrections atmosphériques • Modèles détaillés des conditions atmosphériques durant l'acquisition des données (fournisseur de service) • Calculs basés seulement sur les données de l'image Télédétection

  19. Les prétraitements • Corrections atmosphériques basées sur les données de l'image • Ex: observation d’une région très sombre • la valeur minimale observée dans cette région est soustraite de tous les pixels de l’image • Ex: utilisation de la connaissance de la réflectance « exacte » (mesure au sol) de certains pixels Télédétection Source : CCT

  20. Les prétraitements • Corrections radiométriques • Du bruit peut être causé par des irrégularités dans la réponse du capteur ou par la transmission et l'enregistrement des données • Les formes les plus communes de bruits sont les rayures et les lignes manquantes Télédétection

  21. Les prétraitements • Corrections radiométriques • Ces problèmes sont généralement corrigés en utilisant l’information des pixels voisins ou des autres bandes Télédétection Source : CCT

  22. Analyse d’image • Rehaussement de l'image • Pour faciliter l'interprétation visuelle et la compréhension des images • En manipulant la distribution des niveaux d'intensité (tons de gris) il est possible de rehausser le contraste et les détails d'une image • La distribution des tons de gris d’une image est représentée par son histogramme Télédétection

  23. Rehaussement d'image • Histogramme (occurrences vs tons) • Distribution des tons (0-255 ou 0-1) Télédétection Source : Gonzales et Woods 2002

  24. Rehaussement d'image • Manipulation d’histogramme • Redistribution des tons de gris • Linéaire • Non-linéaire • Seuillage • Par palier • Étirement • Égalisation • Autres Télédétection

  25. Manipulation d’histogramme • Linéaire Télédétection Négatif Identité Source : Gonzales et Woods 2002 Source : CCT

  26. Manipulation d’histogramme • Non-linéaire • Extension du contraste • Foncés -> plus foncés • Pâle -> plus pâle Télédétection Source : Gonzales et Woods 2002

  27. Manipulation d’histogramme • Non-linéaire • Logarithmiques • Exponentielles Télédétection Source : Gonzales et Woods 2002

  28. Manipulation d’histogramme • Non-linéaire : Exponentielles • Cas spécial – Correction Gamma Télédétection Source : Gonzales et Woods 2002

  29. Manipulation d’histogramme Télédétection Source : Gonzales et Woods 2002

  30. Manipulation d’histogramme • Seuillage Télédétection Source : Gonzales et Woods 2002

  31. Manipulation d’histogramme • Par palier (ou morceau) Télédétection Source : Gonzales et Woods 2002

  32. Manipulation d’histogramme • Par palier (ou morceau) Télédétection Source : Gonzales et Woods 2002

  33. Manipulation d’histogramme • Étirement Télédétection Source : Umbaugh 1998

  34. Manipulation d’histogramme • Étirement Télédétection

  35. Manipulation d’histogramme • Étirement - problème valeurs extrêmes Télédétection

  36. Manipulation d’histogramme • Étirement - Déjà bien étalé ? Télédétection

  37. Manipulation d’histogramme • Égalisation • Détermination automatique d'une transformé pour obtenir un histogramme uniforme (distribution uniforme) • Fonction de distribution cumulative de tons Télédétection

  38. Manipulation d’histogramme • Égalisation Normal Étiré Égalisé Télédétection

  39. Manipulation d’histogramme • Égalisation Télédétection

  40. Manipulation d’histogramme • Autres • Compression • Glissement Télédétection Source : Umbaugh 1998

  41. Manipulation d’histogramme • Utilisation d’une table de référence • Pour accélérer le processus • LUT (Look Up Table) Télédétection

  42. Rehaussement d'image • Les filtres spatiaux et fréquentiels • Conçus de façon à faire ressortir ou à supprimer des caractéristiques spécifiques d'une image • Basés sur la fréquence spatiale, ou la fréquence de variation des différents tons • Convolution ? • Voir GPA669 Télédétection

  43. Rehaussement d'image • Les filtres spatiaux et fréquentiels • Consiste à déplacer une "fenêtre" d'une dimension de quelques pixels (ex. 3 sur 3) au-dessus de chaque pixel de l'image • On applique alors un traitement mathématique utilisant les valeurs des pixels sous la fenêtre et on utilise le résultat obtenu pour créer la valeur du pixel de sortie • La fenêtre est déplacée le long des colonnes et des lignes de l'image, un pixel à la fois, répétant le calcul jusqu'à ce que l'image entière ait été filtrée Télédétection

  44. Rehaussement d'image • Les filtres spatiaux Télédétection Source : Gonzales et Woods 2002 Source : Umbaugh 1998

  45. Rehaussement d'image • Les filtres spatiaux et fréquentiels • Passe-bas • Passe-haut • Max • Min • Lissage • Moyennant • Médian • La taille du filtre (fenêtre, masque) a un effet important sur le résultat ! Télédétection

  46. Rehaussement d'image • Les filtres Télédétection Source : www.oosa.unvienna.org

  47. Rehaussement d'image • Les filtres Télédétection Source : www.oosa.unvienna.org

  48. Analyse d’image • Transformation de l'image • Manipulation de plusieurs bandes de données • pour transformer une image provenant d'un capteur multispectral • pour transformer plusieurs images de la même région prises à des moments différents • La transformation d'images génère une "nouvelle" image en combinant les différentes sources d'information • Permet de rehausser certaines caractéristiques ou certaines propriétés des données qui sont moins évidentes dans l'image originale Télédétection

  49. Transformation de l'image • Opérations mathématiques simples • +, -, /, * • Ex: soustraction d’image= détection de changements • Réétalonnage souvent requis Télédétection Source : rst.gsfc.nasa.gov

  50. Transformation de l'image • Rapport spectraux = Division d'images • rehausser des variations subtiles dans la réponse spectrale de différents types de surface. • Ex : La végétation (en santé) • réfléchit fortement dans le proche infrarouge et absorbe fortement dans le rouge visible • les surfaces comme la terre et l'eau ont des réflexivités presque égales dans ces deux zones • Une image du proche infrarouge divisée par la bande rouge aura des valeurs • beaucoup plus grandes que 1,0 pour la végétation • autour de 1.0 pour la terre et l'eau • Cet indice est le « Simple Ratio » : SR = PIR/R Télédétection

More Related