Post on 11-Jul-2015
Un outil pour la configuration des paramètres d’acquisition
d’images hyperspectrales depuis un drone
Hachem AGILI112-11-2014
Le drone… une plateforme émergente
Le drone… une plateforme émergente
• Basse altitude de vol
• Très haute résolution spatiale
• Facilité et rapidité de mise en œuvre
• Haute résolution temporelle
• Accès à des zones lointaines ou à haut risque
• Coûts d’opération très réduits
• …
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Le drone… ses points forts
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Capteurs Classiques
Appareil photo (RVB) Capteur multispectral
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Nouvelle solution :Caméra Hyperspectrale + Drone
Caméra hyperspectrale
Imagerie hyperspectrale..?
Hyperspectral
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Préfixe d’origine grec indiquant une propriété supérieure à la normale.
Larousse.fr
Ensemble des radiations monochromatiques résultant de la décomposition d'une lumière ou, plus généralement, d'un rayonnement complexe.
Larousse.fr
Une technologie permettant la représentation d’une scène suivant un grand nombre de bandes spectrales, étroites, et contiguës
Imagerie hyperspectrale..?
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Végétation
Eau
Sol
Longueur d’onde (nm)
Longueur d’onde (nm)
Longueur d’onde (nm)
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Traitement
Informations utiles
Correction
Données corrigées
Acquisition
Données brutes
Planification
Paramètres d’acquisition
Imagerie hyperspectrale et drone
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Traitement
Informations utiles
Correction
Données corrigées
Acquisition
Données brutes
Planification
Paramètres d’acquisition
Imagerie hyperspectrale et drone
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Élément dispersif
Détecteurs
Dimension spectrale
Dimension spatiale
Dispositif optique
AltitudeVitesse
Résolution
spatiale
Paramètres d’acquisition des données
Nombre de lignes
Capteur hyperspectral
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Méthodes classiques
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Méthodes classiques
• Limites
– Nombre limité de paramètres
– Un seul capteur peut être testé
– Une connaissance du fondement mathématique est requis
– Couteuses en terme de temps
– Manipulation difficile
– …
Un outil de configuration des paramètres de vol d’un capteur hyperspectral embarqué sur un drone
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Le nouvel outil… Hyper-Config
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• Drone + Capteur hyperspectral : Une nouvelle solution conduisant à de nouveaux problèmes :– Erreurs radiométriques
– Effets atmosphériques
– Distorsions géométriques
Correction des données
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• Une revue de littérature portant sur :
– Les différents types de distorsion affectant les données hyperspectrales acquises depuis un drone
– Les prétraitements à mettre en œuvre pour les corriger
Correction des données
2020
Correction des données
Type d’erreursSpécificités liées au
drone
Niveau d’erreur lié au drone et méthodes
de correction
2121
Erreurs
radiométriques
Correction des données
Type d’erreursSpécificités liées au
drone
Niveau d’erreur lié au drone et méthodes
de correction
2222
Erreurs
radiométriques
Dimensions des détecteurssont plus petites que cellesd’un capteur aéroporté.
Correction des données
Type d’erreursSpécificités liées au
drone
Niveau d’erreur lié au drone et méthodes
de correction
2323
Erreurs
radiométriques
Dimensions des détecteurssont plus petites que cellesd’un capteur aéroporté.
• Qualité des images est moins bonne.
• Distorsions radiométriques plus fréquentes.
• Les mêmes approches utilisées pour le mode
aéroporté sont souvent utilisées.
Correction des données
Type d’erreursSpécificités liées au
drone
Niveau d’erreur lié au drone et méthodes
de correction
2424
Erreurs
radiométriques
Dimensions des détecteurssont plus petites que cellesd’un capteur aéroporté.
• Qualité des images est moins bonne.
• Distorsions radiométriques plus fréquentes.
• Les mêmes approches utilisées pour le mode
aéroporté sont souvent utilisées.
Correction des données
Effets
atmosphériques
Type d’erreursSpécificités liées au
drone
Niveau d’erreur lié au drone et méthodes
de correction
2525
Erreurs
radiométriques
Dimensions des détecteurssont plus petites que cellesd’un capteur aéroporté.
• Qualité des images est moins bonne.
• Distorsions radiométriques plus fréquentes.
• Les mêmes approches utilisées pour le mode
aéroporté sont souvent utilisées.
Correction des données
Effets
atmosphériques
Acquisition de données àbasse altitude
Type d’erreursSpécificités liées au
drone
Niveau d’erreur lié au drone et méthodes
de correction
2626
Erreurs
radiométriques
Dimensions des détecteurssont plus petites que cellesd’un capteur aéroporté.
• Qualité des images est moins bonne.
• Distorsions radiométriques plus fréquentes.
• Les mêmes approches utilisées pour le mode
aéroporté sont souvent utilisées.
Correction des données
Effets
atmosphériques
Acquisition de données àbasse altitude
• Présence moins importante des constituants de
l’atmosphère
• Correction à l’aide des méthodes empiriques
• Les effets atmosphériques peuvent même être
négligés
Type d’erreursSpécificités liées au
drone
Niveau d’erreur lié au drone et méthodes
de correction
2727
Erreurs
radiométrique
Dimensions des détecteurssont plus petites que cellesd’un capteur aéroporté.
• Qualité des images est moins bonne.
• Distorsions radiométriques plus fréquentes.
• Les mêmes approches utilisées pour le mode
aéroporté sont souvent utilisées.
Correction des données
Effets
atmosphérique
Acquisition de données àbasse altitude
• Présence moins importante des constituants de
l’atmosphère
• Correction à l’aide des méthodes empiriques
• Les effets atmosphériques peuvent même être
négligés
Type d’erreursSpécificités liées au
drone
Niveau d’erreur lié au drone et méthodes
de correction
Distorsions
géométriques
2828
Erreurs
radiométriques
Dimensions des détecteurssont plus petites que cellesd’un capteur aéroporté.
• Qualité des images est moins bonne.
• Distorsions radiométriques plus fréquentes.
• Les mêmes approches utilisées pour le mode
aéroporté sont souvent utilisées.
Correction des données
Effets
atmosphériques
Acquisition de données àbasse altitude
• Présence moins importante des constituants de
l’atmosphère
• Correction à l’aide des méthodes empiriques
• Les effets atmosphériques peuvent même être
négligés
Type d’erreursSpécificités liées au
drone
Niveau d’erreur lié au drone et méthodes
de correction
Distorsions
géométriques
• Sensibilité aux facteursclimatique
• Faible stabilité
2929
Erreurs
radiométriques
Dimensions des détecteurssont plus petites que cellesd’un capteur aéroporté.
• Qualité des images est moins bonne.
• Distorsions radiométriques plus fréquentes.
• Les mêmes approches utilisées pour le mode
aéroporté sont souvent utilisées.
Correction des données
Effets
atmosphériques
Acquisition de données àbasse altitude
• Présence moins importante des constituants de
l’atmosphère
• Correction à l’aide des méthodes empiriques
• Les effets atmosphériques peuvent même être
négligés
Type d’erreursSpécificités liées au
drone
Niveau d’erreur lié au drone et méthodes
de correction
Distorsions
géométriques
• Sensibilité aux facteursclimatique
• Faible stabilité
• La présence des distorsions plus remarquable et
plus critique
• les méthodes paramétriques sont privilégiée par
rapport aux méthodes non paramétriques.
• Conclusions– La combinaison du drone et de l’imagerie hyperspectrale :
• Une solution peu abordée• Avenir Prometteur
– Hyper-Config : un outil• Accessible• Facile à manipuler• Un grand choix de capteurs• Une multitude de paramètres• Mise à jour facile
– Distorsions : Drone VS Avion• Mêmes types d’erreur• Ampleur des erreurs différente• Méthodes de correction différentes
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Conclusions et perspectives
• Perspectives
– Améliorer l’outil de planification de vol en termes de types de capteurs, de paramètres et de présentation des résultats
– Approfondir la recherche en termes des corrections des images acquises depuis le drone
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Conclusions et perspectives
Echelle de l’indicateur Technologie Readiness Level (TRL)
– Un grand potentiel dans le futur
• Imagerie hyperspectrale : TRL =6
• Drone : TRL = 6
• Directrice de recherche : Sylvie Daniel
• Co-directeur de recherche : Karem Chokmani
• Les organismes &
• Les professeurs et mes collègues au CRG
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Remerciements