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Corrections géométriques


Projet pilote



Partenaire scientifique :
SURFACES, Université de Liège

Partenaire privé :
TELE ATLAS
Moutstraat, 92
9000 Gent, Belgique
T : +32 9 222 56 58
F : +32 9 222 74 12

Financement :
Services fédéraux des affaires scientifiques, techniques et culturelles (SSTC)
rue de la Science, 8
1000 Bruxelles, Belgique
T : +32 238 34 11
F : +32 230 59 12

Durée : du 1 janvier au 31 décembre 1996.

 


Suite à l'étude de faisabilité réalisée par SURFACES pour le compte de TELE ATLAS et financée par les SSTC, d'avril à juin 1995, un projet pilote a été mis en œuvre avec les mêmes partenaires.

Le module corrections géométriques constitue la partie majeure de ce projet pilote; les deux autres parties étant amélioration des images et détection des changements.

L'objectif principal de ce projet était l'élaboration d'un procédé de corrections géométriques utilisable dans un environnement de production. En effet, suite aux bons résultats de l'étude de faisabilité qui visait à montrer les potentialités de l'imagerie satellitaire à très haute résolution spatiale (THR) pour la saisie d'informations de natures topographiques, TELE ATLAS émettait le désir de modifier son logiciel de saisie sur cartes afin de l'adapter à la saisie sur image. Le principal problème inhérent aux images est leur déformation géométrique. Il est donc important de corriger ces déformations avant toute saisie d'informations. La technique habituelle qui consiste à créer une nouvelle image géométriquement rectifiée sur base d'un ensemble de points d'amer mettant en relation l'image brute et une carte topographique, n'est pas envisageable dans le cas présent. Tout d'abord, TELE ATLAS a recours à différents systèmes de projection cartographique et la correction de l'image dans ces différents systèmes nécessiterait autant de nouvelles images qu'il y a de systèmes utilisés. De plus, les images THR constituent des fichiers de taille considérable et il faut à tout prix essayer d'éviter de les multiplier. C'est pourquoi un autre procédé de correction a été développé, agissant sur le vectoriel et non pas sur l'image utilisée alors sous sa forme brute initiale.

 

Principe :

Le procédé mis en œuvre consiste à déformer le vectoriel existant, qui est géométriquement correct, pour l'amener en parfaite superposition avec l'image non rectifiée. Pour cela, la collecte de points d'amer est nécessaire. A partir de ces points, un modèle mathématique de transformation est élaboré et appliqué à tous les points du vectoriel à afficher. Pour accroître la précision de la superposition, le modèle opère localement, c'est-à-dire qu'un modèle différent est calculé pour chacun des points à transformer. Le tout devant s'exécuter en temps réel pendant l'affichage, le calcul du modèle mathématique a été optimisé de façon conséquente pour être utilisable dans un environnement de production. Le coût en calcul est O(NMK³) où M est le nombre de points d'amer, K est le nombre de cœfficients à calculer (vaut 3 pour une fonction linéaire), et N est le nombre de points à transformer.
L'application d'un procédé identique de transformation inverse permet alors d'enregistrer les nouveaux éléments saisis dans la base de données avec les coordonnées correctes.

 

Résultats :

Le procédé a été testé pour une image SPOT P (résolution : 10 m) de la région de Charleroi, et pour une photographie aérienne scannée (résolution : 1,82 m) de Bruxelles.

Le calcul des erreurs a été fait par validation croisée; technique qui permet d'utiliser un seul jeu de points d'amer pour le calcul du modèle et le calcul de l'erreur moyenne. Ainsi, l'erreur quadratique moyenne était de 9,48 m pour l'image SPOT P, et de 5,35 m pour la photographie scannée. Ces résultats sont tout à fait convaicants puisque la précision recherchée par TELE ATLAS est de l'ordre de 10 m.

 

Avant correction Après correction
Figure1. Avec une correction simplifiée. Figure 2. Avec la correction locale.

La figure 1 montre un extrait d'image THR sur laquelle est superposé du vectoriel ayant simplement subi une correction grossière (rotation, translation, mise à l'échelle). La figure 2 montre le résultat obtenu après application du procédé de correction locale. Les points d'amer utilisés ont été collectés sur une zone plus étendue que le simple extrait présenté ici.

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Date de création de la page : non précisée – Dernière modification : 12-01-2008 .