DESS Télédétection
option Imagerie numérique

Présentation

Le DESS a pour objectif une formation pluridisciplinaire de haut niveau pour des étudiants et des professionnels, en association avec les entreprises concernées par les métiers de la conception et de l'exploitation de systèmes d'acquisition et d'analyse de données dans deux grands secteurs :

La télédétection, pour la production d'informations sur l'environnement et les territoires.
L'imagerie numérique, pour le contrôle et la communication dans l'industrie et les services.

Il s'agit de donner une formation générale sur l'imagerie numérique utilisée pour le contrôle de processus et de communication dans l'industrie, mais également sur la résolution de problèmes connexes à ces domaines (physique de l'acquisition des images, informatique applicable dans d'autres domaines, ...). De même, il s'agit de faire acquérir à des étudiants et à des professionnels de la télédétection, une bonne connaissance théorique du domaine et une pratique approndie des outils et méthodes d'application dans leur thème d'origine.

Cette formation présente un caractère original du fait de son interdisciplinarité puisqu'elle apporte à ceux qui la suivent, non seulement les connaissances nécessaires à la pratique professionnelle de la télédétection, mais également celles qui sont nécessaires au traitement d'images et de ses applications.

Ce diplôme permet d'acquérir une double compétence valorisant la formation initiale par une pratique importante en travaux pratiques, bureaux d'étude et par un stage en entreprise au second semestre.

Programme des enseignements

Physique et instrumentation I, bases physiques : 70h

Mesure et détection dans les domaines visible, infra-rouge et micro-ondes; lois de l'orbitographie et principales orbites; signatures spectrales caractéristiques.

Physique et instrumentation II, acquisition et applications numériques : 40h

Principaux capteurs embarqués, environnement spatial, traitement du signal, introduction à l'imagerie numérique, extraction de signatures et apprentissage.

Traitement d'images I : 110h

Bureautique avancée, informatique, statistiques et analyse de données, analyse des données et classification, reconnaissance de formes.

Traitement d'images II : 130h

Théorie de l'interprétation, codage, visualisation, amélioration, analyse de texture, analyse morphologique, détection de contours, segmentation, analyse multi-échelles, stéréologie, vision industrielle.

Applications numériques et thématiques I : 80h

Interprétation globale et vision des couleurs, photogrammétrie aérienne et spatiale, géomorphologie numérique, cartographie thématique, écosystèmes et aménagement.

Applications numériques et thématiques II : 100h

Bases de données, vision tridimensionnelle, systèmes d'information géographique, photographie numérisée et analyse spatiale, préparation du stage, connaissance de l'entreprise, préparation à la recherche d'emploi.

Bureaux d'études et contrôle continu

Tous les modules peuvent donner lieu à contrôle continu : certains sont effectués sous forme de devoirs surveillés et d'autres conduisent à des bureaux d'études (micro-projets) présentés oralement et sous forme de rapport.

Projet de programmation en langage C : Gestion d’une bibliothèque d’images et de leurs traitements

Ce projet a été réalisé à quatre sur une période de 3 mois. Il nous a permis de développer de nombreux points sur la programmation en C. Selon les parties du programme, le type structure, l’affectation de mémoire, l’accès aux fichiers et l’écriture / lecture sur fichiers texte, l’implémentation et la manipulation de pointeurs sont les thèmes que nous avons pu approfondir pendant l’élaboration de ce programme.

Le cahier des charges de ce projet spécifiait les fonctionnalités suivantes : gestions des droits et authentification des utilisateurs, routines de construction et de mise à jour de la bibliothèque d’images, affichage tri et sauvegarde des données, traitement des données.

La répartition des tâches dans le cadre de la programmation en groupe était avantageuse pour aller plus vite dans l’écriture du code. Cependant il a fallu ensuite que chacun s’approprie les autres parties du programme auxquelles il n’avait pas participé. Cette phase de regroupement était intéressante dans le sens où l’on découvrait les raisonnements et les choix des autres.

Projet de traitement d’images en langage C : Algorithme de détection de changement sur une séquence d’image

Ce projet a été réalisé à trois sur une période de 3 mois.

Différence d’images et seuillage
D’abord nous avons effectué une recherche bibliographique, il s’est avéré que la différenciation d’images par rapport à une image de référence est une technique très utilisée pour la détection de changement dans de nombreux domaines comme la vidéosurveillance, l’analyse d’images satellite, l’imagerie médicale … La simplicité du principe de différence d’images rend cette technique utilisable pour les applications temps réel. Une étape essentielle de ce processus est la détermination d’un seuil adapté qui permet de prendre en compte ou non un changement dans une image binaire, cela afin d’avoir un algorithme robuste au bruit.

Différence d'images

L’algorithme
L’algorithme mis en œuvre ici isole pour chaque image de la séquence la position des objets mobiles par rapport à un fond de référence, qui représente tout ce qui est immobile dans la scène. Ensuite ces localisations sont utilisées pour le suivi du déplacement des deux objets. Les deux objets mobiles sont distingués l’un de l’autre par un procédé d’étiquetage. On peut donc le résumer à travers les étapes suivantes :

Création d’une image de fond
Extraction de chacun des objets de toutes les scènes
Suivi du déplacement des objets extraits

Il est ressorti que le choix de la méthode est fonction des images de départ. Le traitement sera différent selon le nombre d’images de la séquence, selon l’intervalle de temps entre chaque image, selon la façon dont bougent les objets dans la scène, il dépend aussi de la variation des conditions d’éclairage de la scène, et de la nature du bruit.

Stage pratique en entreprise

Les élèves du DESS exécutent un stage obligatoire qui se déroule souvent dans une entreprise du secteur industriel privé.

Pour assurer un choix réellement professionnel, la définition du sujet vient essentiellement de l'entreprise. L'encadrement du DESS intervient peu dans cette définition sauf pour préserver le caractère réaliste du stage. Aussi, il s'assure :

de la présence suffisante du responsable de stage.
de la disponibilité acceptable des outils de travail.

L'élève doit se conformer aux règles de l'entreprise. Le stage peut se dérouler dans un autre pays sous réserve de respecter les mêmes règles qu'en France.

Pour ma part, j'ai eu le privilège d'effectuer mon stage au CNES dans des conditions très stimulantes et formatrices.

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