Télédétection et traitement de l’information

Table des matières

INTRODUCTION
CHAPITRE 1 LA TÉLÉDÉTECTION ET LES CATASTROPHES NATURELLES
1.1 Télédétection et traitement de l’information
1.1.1 Représentation et structure d’une image numérique
1.1.2 Format d’enregistrement et format d’échange d’images
1.2 Choix du type d’images de télédétection
1.2.1 Mesures du RÉM et domaine de détection
1.2.2 Caractéristiques spectrales
1.2.3 Caractéristiques radiométriques
1.2.4 Caractéristiques spatiales
1.3 Principaux capteurs optiques pour l’extraction de routes
1.4 Prétraitement des données satellitaires
1.4.1 Corrections géométriques
1.4.2 Corrections radiométriques
1.4.3 Perturbations atmosphériques
1.4.4 Corrections atmosphériques
1.5 Chaîne de traitement dans le cadre d’une cartographie des catastrophes naturelles
1.5.1 Rôle d’un photointerprète
1.5.2 Chaîne de traitement et les intervenants lors d’une crise majeure
1.5.3 Risque majeur
1.6 Conclusion
CHAPITRE 2 L’ÉTAT DE L’ART DE L’EXTRACTION DE RÉSEAUX ROUTIERS 
2.1 Définition et taxonomie des voies de communication
2.2 Étude sur la variabilité des routes et ses contraintes
2.3 Illustration des artéfacts
2.4 Étude bibliographique des travaux sur l’extraction de routes
2.5 Travaux sur les images à haute et à très haute résolution spatiale
2.5.1 Informations radiomètriques
2.5.2 Informations radiométriques, géométriques et données auxiliaires
2.5.3 Limite des méthodes et techniques d’extraction de routes
2.6 Conclusion
CHAPITRE 3 LES TECHNIQUES DE L’ANALYSE MULTIRÉSOLUTION 
3.1 Généralités sur la théorie des signaux
3.2 Rappels mathématiques et définitions de base
3.3 Analyse de Fourier
3.3.1 Transformée de Fourier
3.3.2 Manque de localisation temporelle de l’analyse de Fourier
3.3.3 Fenêtrage : analyse temps/fréquence
3.3.4 Transformée de Fourier à fenêtre glissante
3.3.5 Propriétés de la transformée de la fenêtre glissante
3.3.6 Rappel sur l’analyse de Fourier
3.4 Analyse en ondelettes
3.4.1 Transformée en ondelettes
3.4.2 Fenêtre temps/fréquence
3.5 Rappel sur l’analyse de Fourier et les ondelettes
3.6 Lien entre les ondelettes et la multirésolution
3.7 Analyse multirésolution et les différentes techniques pyramidales
3.7.1 Système Visuel Humain
3.7.2 Principe de l’analyse multirésolution
3.7.3 Mise en pratique d’une analyse multirésolution en général
3.7.4 Pyramides laplaciennes et pyramide gaussiennes
3.7.5 Algorithme «à trous»
3.7.6 Propriétés du noyau gaussien discret
3.7.7 Transformation de caractéristiques visuelles invariante à l’échelle
3.7.8 Principe et fonctionnement des descripteurs SIFT
3.8 Bilan sur la multirésolution et l’extraction de caractéristiques
3.9 Conclusion
CHAPITRE 4 MÉTHODES D’EXTRACTION ET DE SUIVI DE ROUTES 
4.1 Représentation de la connaissance et traitement de l’information incertaine
4.1.1 Logique propositionnelle et logique du premier ordre (Fitting (1996))
4.1.2 Approches statistiques probabilistes
4.1.3 Logique floue (Dubois et Prade (1980))
4.1.4 Théorie des croyances (Dempster (2008) Shafer (1976))
4.1.5 Graphe et recherche d’une solution optimale
4.2 Vers une proposition de modèle de route pour notre étude
4.3 Protocole expérimental et organigramme méthodologique
4.3.1 Représentation pyramidale : génération des images multispectrales dans l’espace d’échelles
4.3.1.1 Décomposition, filtrage et recomposition
4.3.2 Algorithme d’extraction, de suivi de route et d’évaluation quantitative
4.3.2.1 Opérateurs aveugles de recherche de routes : chapeau hautde-forme
4.3.2.2 Opérateurs aveugles de recherche de routes : opérateur de Duda
4.3.2.3 Algorithme d’extraction de routes : technique de l’angle spectral
4.3.3 Opérateur de suivi de route : programmation dynamique
4.3.4 Opérateur de suivi de route : filtre de Kalman
4.3.4.1 Biais et variance
4.3.4.2 Pourquoi le filtre de Kalman ?
4.3.4.3 Bilan et limites du filtre de Kalman classique
4.3.4.4 Modélisation du problème de suivi de route
4.3.4.5 Espace d’observation
4.3.4.6 Suivi d’un seul bord de la route
4.3.4.7 Bilan partiel sur le filtre de Kalman étendu
4.3.4.8 Choix du vecteur d’observation et validation des observations
4.3.4.9 Méthode de sélection de l’observation
4.3.4.10 Validation des estimations
4.3.4.11 Fusion des processus des deux bords de la route
4.3.4.12 Initialisation des paramètres et des matrices
4.3.5 Projection et évaluation
4.3.5.1 Projection sélective
4.3.5.2 Évaluation quantitative
4.4 Conclusion
CHAPITRE 5 RÉSULTATS EXPÉRIMENTAUX 
5.1 Description des sites d’étude et des données
5.1.1 Justification de l’emploi des images
5.1.2 Les paramètres expérimentaux
5.2 Évaluation des trois séries d’images
5.2.1 Première image : scène rurale
5.2.1.1 Évaluation qualitative
5.2.1.2 Évaluation quantitative
5.2.2 Deuxième image : scène périurbaine
5.2.2.1 Évaluation qualitative
5.2.2.2 Évaluation quantitative
5.2.3 Troisième image : scène urbaine sinistrée d’Haïti
5.2.3.1 Évaluation qualitative
5.2.3.2 Évaluation quantitative
5.3 Conclusion
CHAPITRE 6 ANALYSE ET INTERPRÉTATION DES RÉSULTATS
6.1 Fiabilité de la référence manuelle
6.2 Base de données de référence
6.3 Variabilité typologique de la route
6.4 Évaluation localisée
6.5 Similarité de signature et pixel de référence
6.6 Rehaussement
CONCLUSION GÉNÉRALE