Analyse en ondelettes et mise en correspondance en teledetection

Wavelet analysis and registration in remote sensing

• Auteur / Autrice : Jean-Pierre Djamdji
• Direction : Albert Bijaoui
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées
• Date : Soutenance en 1993
• Etablissement(s) : Nice

Résumé

L'analyse en multiresolution, et plus particulierement l'analyse en ondelettes apporte un nouveau cadre a l'analyse du signal en general et de l'image en particulier. Nous pouvons ainsi adopter une strategie d'analyse allant du plus grossier au plus fin, extraire alors les details propres a chaque niveau de perception et avoir une analyse du signal qui s'affine au fur et a mesure que l'on remonte dans les echelles. Cette these s'inscrit dans le cadre de l'analyse d'images et plus particulierement au traitement d'images applique a quelques problemes de teledetection. Dans la premiere partie, nous proposons une nouvelle methode automatique de recalage geometrique d'images, basee sur une approche multi-echelles de la detection des points d'amer et du calcul du modele de deformation. Les points d'amer sont detectes aux tres grandes echelles (tres basses resolutions spatiales) ou peu de structures existent, ce qui permet d'avoir un appariement aise a partir duquel un modele de deformation approximatif est estime. Ce dernier est ensuite affine au fur et a mesure que l'on remonte dans les echelles jusqu'a converger vers le modele optimal a la resolution la plus fine. Les resultats obtenus sont excellents, et cette methode a ete appliquee avec succes a divers capteurs (spot, landsat) pour le recalage d'images de meme resolution ainsi que de resolutions differentes. Dans la deuxieme partie, nous avons essaye de cartographier les variations resultant de visees sous des angles differents dans un couple d'images stereo. Pour cela nous avons cherche a etablir la carte des disparites entre ce couple d'images de maniere automatique en utilisant au mieux l'information multi-echelles entre les images. Nous avons pour cela developpe une methode originale de calcul des disparites en tout point de l'image, basee sur une decomposition en ondelettes et utilisant les notions de variogramme et de krigeage en multi-echelles. Les resultats ainsi obtenus sont excellents et ont ete valides par un test statistique et un recalage geometrique des images, recalage qui s'est avere performant. Le troisieme et dernier volet de cette these, a porte sur l'etude de la ressemblance entre deux images d'une meme scene aux differentes echelles d'analyse. Ainsi deux images assez semblables, avaient en realite une quantite d'information assez differente suivant les echelles, allant d'une information importante aux tres grandes echelles, a une information de plus en plus faible au fur et a mesure que l'on remonte dans les echelles. Cela tendrait a dire que la difference fondamentale entre deux images multidates d'une meme scene se situe principalement dans les hautes frequences, c'est-a-dire que les images different principalement par leurs details les plus fins. Cette difference d'information ne nous permet pas d'envisager une approche multi-echelles pour le recalage radiometrique des images, par contre, il est possible de cartographier les differences du couple d'images, echelle par echelle. Il est donc parfaitement envisageable d'utiliser cette difference d'information dans un processus de classification, classification qui utilisera l'information multi-echelles en place et lieu de l'information multispectrale