INTRODUCTION Fusion entre une image Landsat et une image

Sylvain LAMBERT
M2 GEOMATIQUE
Télédétection
INTRODUCTION
Les images obtenues par les différents capteurs des systèmes d'observation de la terre ont des
caractéristiques différentes, notamment en ce qui concerne le nombre de bandes spectrales et la
résolution (taille des pixels). En général, ces deux paramètres sont mutuellement exclusifs: les images
fournissant la meilleure résolution n'ont qu'une bande spectrale et les données multispectrales ne
sont disponibles qu'avec des résolutions relativement grossières.
Dans certains cas il est nécessaire de disposer de ces deux « avantages » ; avoir des données à haute
résolution et multispectrale. Si on dispose d'une image multispectrale à basse résolution et d'une
image monospectrale à haute résolution, il est possible de les fusionner pour créer une image
combinant tous les avantages. Nous allons voir ici les principales méthodes de fusion d’images de
bandes et de résolution spatiale différentes.
Fusion entre une image Landsat et une image Spot
Les images de bases
Image Landsat de base (lon_tm.ers)
Image multispectrale, mais à « faible » résolution spatiale
(28m).
Image Spot de base (lon_spot.ers)
Image monospectrale, mais à forte résolution spatiale
(10m).
L’intérêt de cette fusion est donc de combiner le
caractère multispectral de l’image Landsat précédente
avec la haute résolution spatiale de cette image Spot.
Redimensionnement des pixels de l’image Landsat (rezise_lon_tm)
Divison des pixels de l’image Landsat, par un facteur de
2,8, afin d’avoir la même taille de pixels que sur l’image
Spot (10m) ce qui facilitera la fusion.
Vont maintenant suivre deux modes de fusion des images, un mode manuel où l’on décide quelles
types de transformations sont attribuées aux différentes bandes, et quelles bandes sont choisies à la
fin.
Et la méthode automatique qui propose des méthodes de fusion prédéfinies.
Fusion HSV manuelle.
Transformation des bandes TM en HSV (out_hsv)
Transformation des couleurs de l’image Landsat en mode
HSV (hue-saturation-value).
Avec cette méthode on décompose l’image multi
spectrale décrivant les caractéristiques de couleurs en
trois composantes qui sont : teinte, saturation, intensité.
Etirement de l’ image Spot (stretch_lon_spot)
Etirement de la résolution radiométrique de l’image Spot,
dans le but d’obtenir un contraste plus intéressant.
Fusion des images redimensionnées et re-saturées (fused_london)
Fusion des deux images re-saturées, on prend les bandes
Hue et Saturation de l’image Landsat, et la bande rééchantillonée de Spot, dans un affichage RGB.
On a donc ici une image « optimum » ; multi spectrale et
à haute résolution spatiale (10m).
Re-saturation automatique
HSV colors (lontmsp.img)
Avec cette méthode automatique contrairement à
précédemment avec la même méthode en mode manuel,
on ne ré-échantillonne pas l’image Spot. Donc peut être
que le résultat est moins précis, mais ceci est
difficilement visible.
Couleurs normalisées (Brovey) (lontmsp2.img)
Ceci est une autre méthode de fusion d’image, mais qui
sans analyse complémentaire ressemble aux résultats de
la fusion HSV. De plus comme nous n’avons pas testé
cette méthode en mode manuelle, nous ne savons pas
comment elle se configure, et sur quelles bandes elle se
base.
HSV Manuel
HSV Automatique
Couleurs normalisées
Il n’y a pas vraiment de grandes différences entre les modes de fusion, peut être de légères
différences de contraste mais ceci n’est pas flagrant. Peut être que les méthodes automatqiues sont
préférables car plus prudentes, et que les méthodes manuelles applicables si l’utilisateur souhaite
définir plus de paramètres, notamment dans le choix des bandes.
Par contre il est vrai que la fusion (n’importe quelle méthode confondue) entre deux images est
plutôt utile, puisque l’on a l’avantage de réunir une très haute résolution spatiale et le caractère
multispectral.
Fusion entre une image SPOT-XS et une image Spot panchromatique
Image Spot-XS (s_0417_2.bil)
Résolution spatiale : 20m
Bonne résolution spectrale, multispectrale.
Image Spot-Panchromatique (s_0417_1.bil)
Résolution spatiale : 10m
Faible résolution spectrale, une bande.
Redimensionnement des pixels de l’image Spot-XS (resize_spotxs)
Divison des pixels de l’image Spot-XS, par un facteur de 2,
afin d’avoir la même taille de pixels que sur l’image Spot
Panchromatique (10m).
Fusion avec la méthode automatique HSV (brest_fused.img)
Image issue de la fusion entre Spot-XS et Spot-Panchro,
par fusion automatique HSV.
Deux bandes HSV de l’image redimensionnée de Spot-XS
et la bande panchro de Spot-panchro.
La méthode est la même que pour les images de Londres, sauf que cette fois-ci on a fusionné deux
images Spot, l’une (XS) multispectrale et à « faible » résolution spatiale, l’autre (panchromatique)
monospectrale et à haute résolution spatiale.
CONCLUSION
Différentes méthodes de fusion d’image existent, toutes ont le même intérêt, récupérer la résolution
spatiale d’une image d’un côté et le caractère multi spectrale d’une autre image. Au final le choix
d’utilisation d’une méthode plutôt qu’une autre, automatique ou manuelle, se fait selon la
thématique étudiée et selon les choix de l’utilisateur dans la configuration plus ou moins poussée des
modes de fusions.