Imagerie interférentielle en radar à ouverture synthétique

• Auteur / Autrice : Emmanuel Trouvé
• Direction : Henri Maître
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées. Signal et images
• Date : Soutenance en 1996
• Etablissement(s) : Paris, ENST

Mots clés

Mots clés contrôlés

Radar à antenne synthétique

Interférométrie

Résumé

En formant la difference de phase entre deux images, l'interferometrie en radar a ouverture synthetique (inros) peut mesurer le relief ou les mouvements du sol avec une tres grande precision. Cette technique necessite cependant de lever l'ambiguite de la phase au travers d'une etape dite de developpement de phase. Dans le cas de donnees satellitaires, cette etape est rendue difficile par l'importance du bruit ainsi que par la presence de zones decorrelees et de discontinuites liees au capteur radar. Cette these a pour objectif de franchir la distance qui existe entre les interferogrammes initiaux et les donnees fiables requises par un developpement automatique de la phase. Apres avoir rappele les caracteristiques de l'inros et les principales techniques employees dans ce domaine, nous proposons plusieurs algorithmes adaptes aux specificites des donnees inros et dont l'enchainement constitue une methode robuste de traitement des interferogrammes. La premiere etape de notre approche est l'estimation des frequences locales bidimensionnelles du signal de phase complexifie par un algorithme d'analyse spectrale multi-echelles. Nous determinons ainsi la largeur et l'orientation des franges tout en mesurant la confiance associee a chaque estimation. Nous exploitons ce resultat tout d'abord dans une etape de filtrage visant a supprimer le bruit de la phase repliee, a l'aide d'un algorithme adaptatif vis-a-vis du motif des franges : la compensation locale de la pente du terrain ou du champ de deplacement permet de moyenner, en fonction du niveau de correlation, le nombre d'echantillons necessaire pour reduire la variance de la phase estimee. Les perturbations irreversibles subsistant dans les zones ou la phase geometrique est inaccessible ou sous-echantillonnee sont ensuite detectees dans une etape de classification exploitant la mesure de confiance precedente et les donnees de correlation et d'amplitude associees aux interferogrammes. La fusion de mesures revelatrices des diverses perturbations prend en compte l'information contextuelle au travers d'un modele markovien adapte a la detection de structures fines liees aux zones de compression. Les resultats de ces trois etapes permettent alors de developper la phase par des techniques locales de propagation ou globales de moindres carres ponderes. Leurs performances sont evaluees en fonction du masque issu de la classification et de l'utilisation du gradient de phase mesure soit par les differences de phase apres filtrage, soit directement par les frequences locales. Les methodes proposees sont testees sur des produits interferometriques formes par le cnes a partir d'images du satellite ers-1. Nous validons ainsi cette approche sur des donnees reelles de type topographique et differentiel ayant des caracteristiques variees representatives des perturbations les plus frequemment rencontrees.