Synthèse de paysages dans l'infrarouge thermique pour la simulation d'images de télédétection

by Thierry Poglio

Doctoral thesis in Sciences de l'univers

Under the supervision of Lucien Wald.

defended on 2002

in Nice , under the authority of École doctorale Sciences fondamentales et appliquées (Nice) .

Alternative Title

Synthesis of landscape in the thermal infrared range for the simulation of remote sensing images

Abstract

This thesis proposes a method that simulates images having high spatial resolution in the infrared range. A simulator has been designed and developed. A very high accuracy, in thermal and spectral modelling of the behaviour of the landscape, is obtained by the means of the analysis and the computation of physical phenomena occurring at small scale and in three dimensions. The originality of the thesis is the design of a method based on radiosity. The landscape is modelled by the means of elements, that are entities permitting an accurate prediction of the signal. These elements are consistent with computational resource requirements: computation time and memory performance. They come from the concatenation of all constraints due to the geometry of the objects, their constitution (material), and the impact of the evolution of all physical phenomena. These elements are a volume and temporal extension of facets, entity usually used in image synthesis for shorter wavelengths.

keywords

• Rayonnement infrarouge
• Infographie
• Télédétection

Abstract

Cette thèse propose une méthode de simulation adaptée à l'imagerie à haute résolution spatiale dans l'infrarouge thermique. Un simulateur a été conçu et développé. Une simulation fine des comportements thermique et spectral passe par la prise en compte des phénomènes physiques à petite échelle et à trois dimensions. L'originalité de la thèse réside dans la création d'une méthode de simulation basée sur la radiosité. Le paysage est modélisé à l'aide d'éléments, entités permettant de prédire précisément le signal. Ces éléments sont compatibles avec les exigences matérielles informatiques qui imposent des limitations de temps de calcul et de ressources mémoires. Ils résultent de la concaténation des contraintes imposées par la géométrie des objets, leur constitution (matériaux), et la prise en compte de l'évolution temporelle des différents phénomènes physiques. Il s'agit d'une extension volumique et temporelle des facettes utilisées en synthèse d'images courtes longueurs d'onde.