Télédétection 
Stage au CNES
Dans le cadre du DESS Télédétection de l'université Paul Sabatier, j'ai effectué un stage de 6 mois au CNES, au sein de la division Qualité et Traitement de l'Imagerie Spatiale. Ce fut une expérience très enrichissante au cours de laquelle j'ai appris à être curieux, à organiser méthodiquement un travail de recherche & développement, à maîtriser de nombreux outils informatiques. bref un stage très formateur.
Une partie de ma zone d'étude, en bas à gauche Bucarest
Résumé du stage
Le système SPOT a la capacité d'acquérir plusieurs images d'un même lieu avec une haute répétitivité temporelle. A la résolution spatiale de l'instrument HRV, cette faculté est d'ailleurs inégalée dans les systèmes orbitaux de prise de vues.
L'objectif du stage est de valoriser l'information contenue dans une séquence multitemporelle. Cette séquence sur laquelle nous avons travaillé est constituée par les images acquises dans le cadre du projet ADAM: 39 scènes SPOT d'un même lieu à l'est de Bucarest prises sur une période de 10 mois. Il s'agit de présenter visuellement l'évolution temporelle de la scène à travers une séquence animée, puis de montrer qu'on peut détecter les types de changements qui ont lieu.
Le stage comportait trois parties distinctes et complémentaires, chacune a duré environ deux mois. La première partie a consisté à mesurer la superposabilité géométrique des différentes scènes via le programme Medicis. L'étude a été faite sur les couples de corrélation calculés à partir de deux scènes consécutives. Les résultats statistiques présentés sont de deux types, d'abord les moyennes et écart-types des décalages en pixels des couples. Ce type de résultat ne mesure malheureusement que les décalages géométriques entre deux dates d'affilée. Aussi nous avons développé une mesure basée sur les suites chronologiques de plusieurs couples validés par Medicis.
La constitution de la séquence animée
a occupé la
deuxième partie du stage. En premier lieu, il fallait trouver et
apprendre à manipuler un logiciel d'animation. Ensuite une grande
partie de mon travail dans cette phase concernait la colorimétrie.
Il a fallu développer un mode d'adaptation des histogrammes, dans
chacun des trois canaux, afin d'optimiser le rendu visuel de la séquence
animée. Il était également nécessaire de dénuager
plusieurs scènes. L'interpolation des jours manquants fut la dernière étape,
qui aboutit à un film d'une image par jour.
Dans un dernier temps,
nous nous sommes intéressés à la
caractérisation des évolutions du paysage. Dans cette partie, nous
avons utilisé des techniques simples de détection de changement,
dont certaines fondées sur la notion de norme radiométrique. Il était
intéressant ensuite de trouver une interprétation aux résultats.
Introduction du rapport
Nous détaillons ici les objectifs du stage afin d'expliquer l'articulation des différentes parties entre elles. En fait, on peut dire que derrière chaque partie du stage, il y avait un aspect des données qui prévalait, c'est-à-dire que chaque partie avait sa thématique propre, complémentaire aux autres.
Dans la première partie, c'est l'aspect de validation des données qui était la toile de fond de notre travail. Le but était de vérifier la qualité des données au niveau géométrique car nous avions besoin d'une série qui soit superposable pour avoir des résultats rigoureux dans l'animation et l'étude des changements. Nous verrons par la suite que la validation des données au niveau radiométrique (l'inter-étalonnage), qui n'était pas de mon ressort, a posé des problèmes que nous avons identifié mais qui n'ont pas encore été résolus.
L'animation de la série relevait de l'aspect de visualisation des données. A ce stade, l'objectif était de créer un film d'animation qui matérialise les évolutions de la scène. En ce qui concerne les résultats de cette partie, le seul outil d'appréciation est l'œil. C'est pendant cette partie que s'est révélée cruciale la question de l'inter-étalonnage. En effet pour rendre visuellement évidentes les évolutions radiométriques de la scène, il faut que les changements de couleur soient bien perçus comme évolutions du paysage et non comme sauts de couleur dus à un étalonnage imparfait.
Enfin dans la dernière partie, nous avons utilisé les données pour procéder à l’extraction de l'information. Ce thème a un lien étroit avec les mesures physiques des comptes numériques à partir desquelles nous obtenons les résultats de détection de changement. A cause de l'imprécision de ces mesures, nous n'avons pas la prétention d'exposer ici des résultats très rigoureux dans la caractérisation des phénomènes temporels. L'objectif consistait juste à montrer qu’on peut détecter automatiquement l'information temporelle de la série à travers l'évolution des réponses de la scène. Cette démonstration ayant été faite, il faudra réaliser des actions de recherche plus poussées pour aboutir à une exploitation systématique de l'information temporelle extraite de la série.