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Support de cours M1 SIIG3T - Traitement d’images - J-P Cherel 2009 Géoréférencement et rééchantillonnage, redressement d’images sous TNTmips

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1 - Procédure pour géoréférencer une image dans un Système de Coordonnées de Référence,

mise en projection

Utilisation du projet Portel georef fotos.rvc Lancement de la procédure d’édition d’un géoréféren cement : onglet Géoréférence Ouverture de la fenêtre de Géoréférence d’objet (ra ster ou vecteur)

Faire fichier : ouvrir l’objet raster ou vecteur à référencer)

Par défaut TNT propose de géoréférencer une image - dont on ne connaît que des positions d’éléments en Ligne / Colonne - en Latitude / Longitude


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Ouverture de l’image à référencer en naviguant jusq u’au projet ( xxx.rvc ) contenant cette image

Projet (.rvc) contenant l’objet à référencer

icones permettant la navigation jusqu’au projet utilisé

- 1) Cliquer sur Tout fixer - 2) Choisir le système de référence retenu - 3) Cliquer sur OK dans les 2 fenêtres

Image à référencer

Choix du Système de Coordonnées de Référence qui sera utilisé


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cas n°1 : géoéréférencement d’une image numérique dont on connaît par avance les coordonnées de certains points : exemple : carte numérisée dont on peut connaître les coordonnées cartographiques des amorces kilométriques visibles sur la carte (lecture des coordonnées sur la carte papier ou sur les marges que l’on a numérisées également).

1) Sélectionner l’outil « croix » et cliquer pour placer des points de contrôle au sol (ou amers ) sur les amorces de la carte. Une position en ligne / colonne s’affiche

2) Rentrer les coordonnées cartographiques qui correspondent manuellement puis faire appliquer (ou faire click droit). Il faut un minimum de 4 amers pour que le logiciel calcule la valeur des résidus (résidus à un modèle de relation/déformation calculé à l’aide des points)

3) De fortes valeurs de résidus sont synonymes d’un mauvais modèle, source d’erreurs de position. Enlever ou replacer les amers dont les résidus sont trop importants si nécessaire.


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Edition d’un point de contrôle afin de modifier sa position ou de le supprimer en cas d’erreur Sauvegarde du jeu de points d’amers permettant le g éoréférencement

Rechercher un pt sélectionné

Enlever un point

Bouton « Editer » pour déplacer un pt ou l’enlever si nécessaire. Après avoir Editer un point, penser à repasser en Ajouter pour ajouter d’autres points.

TNT sauvegarde un nouvel objet (en fait un sous-objet « référence » de l’objet géoréférencé (ici une image )

La cart e IGN est maintenant référencée dans le système Lambert 3


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cas n°2 : géoréférencement d’une image à partir d’une autr e image - exemple : géoréférencement d’une photographie aérienne scannée à partir d’une carte IGN déjà numérisée et géoréférencée

sélection de l’image à géoréférencer (même procédure que précédemment). Dans la fenêtre principale, faire : option, afficher la vue de référence si celle-ci ne s’est pas ouverte spontanément pour visualiser l’image de référence.


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Le reste de la procédure de géoréférencement ne change pas.

Choisir des points homologues entre des objets de la scène à référencer (scène d’entrée ) et la scène de référence puis faire « appliquer » (ou click droit) La correspondance des coordonnées (Lig, Col / Nord, Est) se fait automatiquement


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2 - Procédure pour rectifier, redresser une image q ui possède des déformations géométriques internes (ex une phot o aérienne) Cette étape est très souvent complémentaire de la procédure de géoréférencement. De nombreuses images (photographies aériennes, images-satellite , ..) n’ont pas en effet de géométrie régulière sur l’ensemble de leur surface. Contrairement à une carte , elles ont généralement des distorsions internes qu’on s’efforce de corriger. Pour corriger au mieux ces défauts sans passer par une procédure d'orthorectification (beaucoup plus lourde), il est nécessaire de multiplier les points de contrôles (jusqu’à plusieurs dizaines répartis sur l’ensemble de l’image) et d'utiliser des modèles de déformations géométriques non linéaires (dont polynomiales ).

Résidus maximum en polynomes 3 (13m) et en affine (48m)

Utilisation d’un même ensemble de points de contrôle avec deux modèles différents


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Lancement de la procédure de rectification / rééchantillonnage / reprojection

Onglet choix image Onglet paramètres de rectification

Ajustement de 2 modèles de déformation minimisant les résidus (méthode des moindres carrés) à partir d’un même jeu de coordonnées nombre minimal de points de calage : N = (T + 1) (T + 2) / 2 avec T : ordre de la transformation choisie N : nombre de points minimum


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Choix des paramètres de la rectification

Lors du processus de rectification géométrique ou de la reprojection , la nouvelle image peut avoir un nombre de lignes et de colonnes différents de celui de l’image de départ. Le processus de rééchantillonnage (par plus proche voisin , interpolation bilinéaire ou convolution cubique ) permet de déterminer la valeur numérique à placer dans la nouvelle localisation du pixel de l’image de sortie corrigée.

Choix du modèle de rectification (modèle de déformation affine, polynomiale, piecewise , ..

Choix de la méthode de rééchantillonnage (ppv, interpolation, …

Lancer la rectification en créant un nouvel objet (une nouvelle image à ajouter à votre projet )

Pour changer de système de référence (reprojeter ) et/ou de changer de taille de pixel


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Les différentes méthodes de rééchantillonnage utili sées

- méthode du plus proche voisin : méthode la plus simple qui n’altère pas la valeur originale (à employer si on veut conserver de véritables valeurs de luminance par exemple). Elle a tendance à donner des images « bruitées ». - méthode par interpolation bilinéaire : calcule une moyenne pondérée par la distance des 4 pixels de l’image originale les plus proches du nouveau pixel. Ce procédé altère la valeur originale en créant une valeur complètement nouvelle. - méthode par convolution cubique : calcule une moyenne pondérée par la distance des 16 pixels environnants. Ce procédé produit des images à l’apparence encore plus douce que la méthode par interpolation.

Partie de l’image originale

Partie de cette même image après rectification

Valeurs de pixels utilisées dans l’image de départ pour déduire la valeur du nouveau pixel


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Visualisation des conséquences sur la géométrie d’u ne même image du choix de modèles de déformation différents (affine et polyno me3)

Image de sortie rectifiée en utilisant le jeu de points selon un modèle affine

Image de sortie rectifiée en utilisant le jeu de points selon un modèle de polynome 3

Image de départ avec ses points de contrôle


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Image rectifiée selon un modèle affine

Image rectifiée selon un modèle polynomial 3

Mosaïque de couples de photo redressées selon les 2 modes


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Lignes de "suture" lors de la réalisation d'une mos aïque globale

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