1. Mastre SILAT 2011-2012 Les Bases de la Photo-Interprtation Photo-InterprtationImage Landsat TM du 3 juillet 1994 sur la fort de HagueneauSylvie DurrieuTldtection : principes de base Novembre 2011

2. Bases de la Photo-InterprtationLa vision : Couleurs et contrastes Vision stroscopiqueVisualisation dune image de tldtection Affichage de limage Rehaussement des contrastesPhoto-interprtation dune image en 2D Les objets tudis Interprtation des couleurs Texture et structure Apport de lexpertiseImage 3D : la vision stroscopique artificielleLe choix des donnes selon les objectifs Critres de choix Exemples dapplicationsIntrt et limites de la photo-interprtationLes Bases de la Photo-Interprtation 2 3. Les couleursLa visionEn tldtection une bonne connaissance des couleurs est ncessairepour :Interprter visuellement les images sur papier ou lcran (PIAO)Augmenter la lisibilit des rsultats : composition des couleurs desimages traites et qualit des impressions.Les Bases de la Photo-Interprtation 3 4. Les couleursLa vision Capteurs de lumire dans la rtine Ractions chimiques transformes en signaux lectriques Transmission par le nerf optique Perception dune couleur par le cerveau Cnes (pigments couleur) Btonnets (vision scotopique) Objectif Les Bases de la Photo-Interprtation 4 5. Les couleursLa visionSensibilit de lil : de 400 700 nm avec maximum vers 550 nm (vert-jaune)plusieurs 10aines de milliers de couleurs perues Les Bases de la Photo-Interprtation 5 6. La reprsentation de couleursLa visionUne sensation colore peut tre reproduite par un mlange de troiscouleurs primairesCouleur reproduite par synthse additive : crans TV ou ordinateursLes Bases de la Photo-Interprtation 6 7. La reprsentation de couleursLa visionSynthse additive Synthse soustractive(cran TV, ordinateur) (Filtres, pigments, films) Les Bases de la Photo-Interprtation 7 8. La reprsentation de couleursLa visionLa qualit de visualisation dpend du nombre de lignes et de colonnesdu moniteur et du nombre de couleurs affichables simultanmentcrans couleurs utiliss en tldtection : 256 niveaux pour chaquecouleur2563 couleurs = + 16 millionsMais lil ne peut pas tout voir : Couleurs constitues partir des 50 premiers niveaux = noir 16 niveaux par couleur primaire 4096 couleursLes Bases de la Photo-Interprtation 8 9. Une perception toute relative...La visionContrastes Spatial : permet la perception des objets 4 kmInondations Fleuve Hrault 1994 Les Bases de la Photo-Interprtation 9 10. Une perception toute relative...La visionContrastes Spatial : permet la perception des objets mais un mme gris apparat moins clair sil est entour de blanc ; idem couleurs 4 kmInondations Fleuve Hrault 1994La teinte grise de la barre est la mme sur toute sa longueur. Les Bases de la Photo-Interprtation 10 11. Une perception toute relative...La visionInfluence de lenvironnementhttp://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89chiquier_d%27AdelsonLes Bases de la Photo-Interprtation 11 12. Une perception toute relative...La visionInfluence de lenvironnementLes Bases de la Photo-Interprtation 12 13. Une perception toute relative...La visionInfluence de lenvironnement Les Bases de la Photo-Interprtation 13 14. La perception du reliefLa vision Vision stroscopique naturelleSource : http://ditwww.epfl.ch/Les Bases de la Photo-Interprtation 14 15. Affichage dun canalVisualisation dune image Chaque pixel est codpar une valeur de 0 255 Association valeurs radiomtriquesniveaux de gris Les Bases de la Photo-Interprtation 15 16. Affichage dune imageVisualisation dune image cran = 3 plans couleur Image = n plans (canaux) Affichage dun plan par canal composition coloreSynthse additive : Laffichage des couleursest obtenu en ajoutant les 3 couleursprimaires (rouge, vert, bleu)JauneRougeVertMagenta CyanIntensit dcroissante Bleu Les Bases de la Photo-Interprtation 16 17. Affichage dun canalVisualisation dune imageBleuImage enBleu niveaux de grisBleu VertBleu RougeLes Bases de la Photo-Interprtation 17 18. Affichage dune composition coloreImage en couleurs naturellesVisualisation dune imageBleu Composition Bleu coloreVertVertRougeRouge Les Bases de la Photo-Interprtation 18 19. Affichage dune composition colore Image en fausses couleursVisualisation dune imageXS1 = vert CompositionBleu coloreXS2 =rouge VertXS3 = PIR Rouge Les Bases de la Photo-Interprtation 19 20. Exemple danalyse des images transformes :Photo-interprtation dune composition colore de 3 IV0.5 / 0.2 / 0.10 / 0.5 / 0.1IV du 24/04/2000 RougeIV du 02/06/2000 VertIV du 27/07/2000 Bleu 0.4 / 0.4 / 0.4 -0.2 /-0.2 / -0.2Les Bases de la Photo-Interprtation 20 21. Rehaussement des contrastes - Histogramme dun canalVisualisation dune image MaxNb de pixels 60 52 50 40 30 20 18 15 14 10 0 Noir Gris fonc Gris Clair Blanc0 MinMax255Noir Blanc Les Bases de la Photo-Interprtation 21 22. Rehaussement des contrastes - Fonction de transcodageVisualisation dune image Nb de pixelsNiveaux de gris BlancNiveaux de gris utilissGammedintensits utiliseNoirMax0MinComptes numriques25596 (canal XS3)Les Bases de la Photo-Interprtation 22 23. Rehaussement des contrastes - Fonction de transcodageVisualisation dune image Table de transcodage pour transformer les valeurs initiales et augmenter le contrasteNb de pixelsNiveaux de grisNiveaux de grisBlanc I I Noir Max 0 MinComptes numriques255 96 (canal XS3) Les Bases de la Photo-Interprtation 23 24. Rehaussement des contrastesVisualisation dune imageEtalement de dynamiqueSur 1 canal donn0 255 0 255Sur 3 canauxLes Bases de la Photo-Interprtation 24 25. Rehaussement des contrastes-Visualisation dune imageLes tables de transcodageLes Bases de la Photo-Interprtation 25 26. Rehaussement des contrastesVisualisation dune imageDiffrentes fonctions de transcodagePas dtirementtirement linaire entre 2 tirement selon histogrammecumul(galisation dhistogramme)Les Bases de la Photo-Interprtation 26 27. La dmarche de photo-interprtationPhoto-Interprtation 2D Elments structurants et surfaces Lignes et points : rseaux routier, hydrographique Les surfaces fermes : dfinition des objets, trac des limites Diffrents niveaux les individus (ex : arbres, btiments) les groupes dindividus (ex : groupe darbres, pt de maison) les units thmatiques (ex : parcelle, quartier) A chacun de ces niveaux dobjets peuvent tre attribues des caractristiques le nombre la dimension la forme la rpartition spatiale (Horizontale et Verticale)Les Bases de la Photo-Interprtation 27 28. Interprtation des couleursPhoto-Interprtation 2DRflectanceBande panchromatique100 Canal 1Canal 2Canal 3 90 SPOT NeSPOT SPOTi ge f 80 raich e 70irn cla 60Limo 50 40 SableVgtation 30 20Sol sec 10Eau00.450.500.55 0.600.65 0.70 0.750.800.85 0.90 Longueur donde (m) (M) Longueur dondeProche infrarougeLes Bases de la Photo-Interprtation 28 29. Interprtation des couleursPhoto-Interprtation 2DLa couleur signatures spectralesSol nuEau XS1 XS2 XS3Minral XS1 XS2 XS3 Vgtationactive XS1 XS2 XS3 FortXS1 XS2 XS3 XS1 (vert) sur plan bleu XS1 XS2 XS3 XS2 (rouge) sur plan vert XS3 (PIR) sur plan rougeLes Bases de la Photo-Interprtation 29 30. Interprtation des couleursPhoto-Interprtation 2D Exemple dune composition colore avec MIR XS4 (MIR) sur Rouge XS3 (PIR) sur Vert XS2 (Rouge) sur Bleu Image Spot XS du 27/07/2000 Les Bases de la Photo-Interprtation 30 31. Interprtation des couleursPhoto-Interprtation 2DExemple diachronique XS3 (PIR) du 24/04/00 sur rouge XS3 (PIR) du 02/06/00sur Vert XS3 (PIR) du 27/07/00 sur Bleu Les Bases de la Photo-Interprtation 31 32. Interprtation des couleurs Exemple diachroniqueXS3 (PIR) du 24/04/00 sur rouge IV du 24/04/00 sur rougeXS3 (PIR) du 02/06/00sur Vert IV du 02/06/00sur VertXS3 (PIR) du 27/07/00 sur BleuIV du 27/07/00 sur Bleu 0.5 / 0.2 / 0.1 0 / 0.5 / 0.10.4 / 0.4 / 0.4 -0.2 /-0.2 / -0.2 Les Bases de la Photo-Interprtation 32 33. Texture et structurePhoto-Interprtation 2DTexture = rptition spatiale dun mme motif dans diffrentes directionsde lespaceStructure : Dfinition = ??? Organisation des objets composant limage dans lespace Les Bases de la Photo-Interprtation 33 34. Texture et structurePhoto-Interprtation 2D Structure grandes ligneslimites dobjets (champs, routes ...) Radiomtrie Diffrences de niveau de gris TextureLes Bases de la Photo-Interprtation 34 35. Texture et structurePhoto-Interprtation 2D La texturevariabilit spectraleTaille objet / taille pixel SPOT XS = 20m Ikonos MS = 4mIkonos P = 1m4-5 palmiers1-2 palmiers objetDtectionRoute (8 m) Pixel = objet IdentificationAutoroute (20-25 m) Pixel