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Détection des changements à partir de photographies

Détection des changements à partir de photographies

Les travaux de cette thèse concernent la détection des changements dans des séries chro- nologiques de photographies de paysages prises depuis le sol. Ce contexte de comparaison d’images successives est celui que rencontrent les géo- graphes de l’environnement qui ont recours aux observatoires photographiques du pay- sage. Ces outils d’analyse et d’aide à la décision sont des bases de données de photogra- phies constituées selon une méthodologie stricte de rephotographie de la même scène, à des pas de temps réguliers. Le nombre de clichés est parfois très important, et l’analyse humaine fastidieuse et relativement imprécise, aussi un outil automatisant la comparaison de photos de paysage deux à deux pour mettre en évidence les changements serait une aide considérable dans l’exploitation des observatoires photographiques du paysage. Bien entendu, les variations dans l’éclairement, la saisonnalité, l’heure du jour, produisent fata- lement des clichés entièrement différents à l’échelle du pixel. Notre objectif était donc de concevoir un système robuste face à ces changements mineurs, mais capable de détecter les changements pertinents de l’environnement.
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Génération de modèles numériques de surface et détection de changements 3D à partir d'imagerie satellite stéréoscopique très haute résolution

Génération de modèles numériques de surface et détection de changements 3D à partir d'imagerie satellite stéréoscopique très haute résolution

sensiblement plus ´elev´es que ceux obtenus avec les MNS asym´etriques : une diff´erence de 5% ` a 20% est not´ee. De mˆeme, les taux de fausses alarmes d´etect´ees ` a partir des MNS fusionn´es sont plus faibles que ceux obtenus avec les MNS asym´etriques. L’´ecart constat´e est de 0 ` a plus de 10%. Les figures 5.8(b) et 5.8(d) pr´esentent les coefficients Kappa obtenus pour tous les change- ments ou les changements sup´erieurs ` a 100 m 2 uniquement, pour le MNS fusionn´e et pour le MNS asym´etrique pr´esent´es. D’apr`es ces figures, le Kappa apparaˆıt fortement corr´el´e aux taux de fausses et bonnes d´etections : plus les taux de vraies d´etections et de fausses d´etections sont
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Détection des changements de la couverture végétale au Sahel durant la période 1982-2002 à partir des données NDVI et précipitation

Détection des changements de la couverture végétale au Sahel durant la période 1982-2002 à partir des données NDVI et précipitation

La méthode principale développée pour cette étude vise à démêler la réponse intrinsèque de la végétation et la variabili- té de la pluie. Pour cela on étudie l’évolution des résidus à partir de la modélisation de la relation NDVI - pluie. Le NDVI et la précipitation apparaissent bien corrélés pour l’ensemble du Sahel (Anyamba & Tucker, 2005 ; Hermann & Hutchinson, 2005 ; Olsson et al., 2005). On trouve généralement une relation linéaire entre ces deux variables au- dessous de 1000 mm de précipitation par an (Nicholson et al., 1990 ; du Plessis, 1999). Au delà de ce seuil, l’eau n’est plus un facteur limitant le développement du couvert végétal, et l’on peut considérer que cette relation devient loga- rithmique à cause de l’effet de saturation de la réponse de la végétation. Pour analyser et prendre en compte cette pos- sible relation logarithmique entre la végétation et la pluie on a modélisé à la fois le rapport NDVI-Précipitation et le rapport NDVI – Log e Précipitation.
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Détection de changement à court terme de la toundra arbustive à partir de photographies aériennes, région d'Umiujaq, Nunavik (Québec, Canada).

Détection de changement à court terme de la toundra arbustive à partir de photographies aériennes, région d'Umiujaq, Nunavik (Québec, Canada).

Elles se retrouvent abondamment un peu pârtout dans la zone d'étude, à I'exception des deux plateaux (au centre et au sud-est de la vallée), qui sont dominés parla toundra foresti[r]

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Projet PNRH : Détection de changements éventuels dans le régime des crues : Convention INSU n°02CV036

Projet PNRH : Détection de changements éventuels dans le régime des crues : Convention INSU n°02CV036

La méthode qui vient d'être présentée n'est pas spécifiquement dédiée à la détection de changements dans les caractéristiques statistiques des variables. Toutefois des premiers essais par simulation montrent que la méthode STATIS (et STATIS duale aussi) est adaptée à la détection de rupture sur la moyenne de toutes ou partie des variables considérées. C'est d'abord l'analyse de l'interstructure qui permet cette détection. Les conditions ici simplificatrices de la simulation mise en œuvre consistent à générer 10 tableaux corrélés définis à partir de 5 variables sur 50 individus, les variables étant distribuées selon une loi Pearson III (moyenne 1500, écart-type 300, coefficient de dissymétrie 0.7) et présentant une matrice de corrélation dont tous les termes extra-diagonaux sont égaux à 0.6. Un premier tableau étant ainsi simulé, les neuf autres tableaux ont été déduits en ajoutant à chaque terme un résidu aléatoire tiré dans une loi normale (réduite ou de moyenne 150 et d'écart-type 30). Une première exécution de la méthode a permis de confirmer l'excellente interstructure générée. Les simulations suivantes ont consisté alors à introduire :
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Détection des changements d'élévation d'une scène par imagerie satellite stéréoscopique

Détection des changements d'élévation d'une scène par imagerie satellite stéréoscopique

Cet article propose une méthode de détection de changements à partir de couples d’images stéréoscopiques très haute résolution. Le but est de mettre en évidence, sur une image labellisée, les changements altimétriques apparus entre deux scènes. Cette méthode s’appuie sur une spatio-triangulation par l’affinage simultané des modèles géométriques de toutes les images de l’étude. Pour les capteurs présentant des défauts de modélisation géométrique, la mise en correspondance des images de chaque couple est effectuée grâce à une recherche bidimensionnelle dans l’espace terrain et image. Les Modèles Numériques de Surface (MNS) issus de chaque couple et comparables à l’échelle du pixel sont soustraits et une classification non supervisée est appliquée à la carte de différence à l’aide d’une régularisation spatiale. Cette technique permet de réduire les fausses alarmes dues au bruit de corrélation tout en gardant une très bonne détection des changements pertinents. Sur les zones testées, on atteint l’objectif de plus de 90% de vrais changements détectés avec un taux de fausses alarmes permettant un gain de temps significatif par rapport à une inspection humaine exhaustive.
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Détection de situations hydrologiques extrêmes à partir de variables météorologiques.

Détection de situations hydrologiques extrêmes à partir de variables météorologiques.

• modéré au nord du Québec méridional 14 1 CEHQ (2013a), Atlas hydroclimatique du Québec méridional - Impact des changements climatiques sur les régimes de crue, d'étiage et d'hydraulicité à l'horizon 2050. Québec, 21 pp.; 2 CEHQ (2013b)

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Détection dense de changements par réseaux de neurones siamois

Détection dense de changements par réseaux de neurones siamois

La première architecture proposée est directement basée sur le modèle U-Net et sur l’architecture EF présentée pré- cédemment ; elle est appelée Full Convolutional Early Fu- sion (FC-EF). Étant donné la quantité de données d’en- traînement disponibles, le modèle U-Net original est trop complexe pour être directement appliqué à ce problème. Le FC-EF (fig. 2(a)) ne contient donc que quatre niveaux de max pooling et quatre de upsamplings, au lieu des cinq présents dans le modèle U-Net. Les couches de FC-EF sont également moins profondes que leurs équivalents U-Net. Comme dans le modèle EF basé sur un patch, l’entrée de ce réseau est la concaténation des deux images à comparer. Les deux autres architectures proposées sont des exten- sions siamoises du modèle FC-EF. Pour ce faire, les couches de codage du réseau sont séparées en deux flux de structure égale, avec des poids partagés, comme dans un réseau siamois traditionnel. Chaque image est prise en entrée de l’un de ces flux. La différence entre les deux ar- chitectures siamoises réside uniquement dans la façon dont les skip connections sont effectuées. La première et plus in- tuitive consiste à concaténer les deux skip connections pen- dant les étapes de décodage, chacune provenant d’un flux d’encodage. Cette approche a été nommée Fully Convolu- tional Siamese - Concatenation (FC-Siam-conc, fig. 2(b)). Puisque dans la DC nous essayons de détecter les diffé- rences entre les deux images, cette heuristique a été uti- lisée pour combiner les skip connections d’une manière différente. Au lieu de concaténer les deux connexions à partir des flux de codage, nous concaténons plutôt la va- leur absolue de leur différence. Cette approche est appelée Fully Convolutional Siamese - Difference (FC-Siam-diff, fig. 2(c)).
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Algorithmes rapides d'optimisation convexe. Applications à la reconstruction d'images et à la détection de changements.

Algorithmes rapides d'optimisation convexe. Applications à la reconstruction d'images et à la détection de changements.

– Les mauvais r´esultats de la FLST sont plus subtils. Premi`erement, dans nos simulations, nous comparons les formes uniquement `a partir de leurs barycentres et leurs surfaces. Ces caract´eristiques sont trop simples pour donner des r´esultats satisfaisants. Dans [Monasse et Guichard, 2000], les auteurs sugg`erent l’utilisation de moments d’ordre sup´erieur. Ceci pr´esente l’inconv´enient de devoir r`egler plus de param`etres et d’augmenter les temps de calculs. De plus, mˆeme munis d’une bonne mesure de comparaison, la m´ethode devrait ´echouer parce que la FLST n’est pas invariante aux changements d’illumination. Par exemple, la figure 4.5 montre une image d’un toit simple `a deux versants. Les FLST de l’image sous deux illuminations diff´erentes sont loin d’ˆetre identiques. Quelque soit la mesure de comparaison, cet algorithme d´etectera la forme lab´elis´ee “2” comme chang´ee.
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Evolution de l'occupation du sol de Ziga dans le Yatenga (Burkina Faso) à partir de photographies aériennes

Evolution de l'occupation du sol de Ziga dans le Yatenga (Burkina Faso) à partir de photographies aériennes

Un autre aspect positif mis en exergue dans cette étude est la reconstitution de surfaces de végétation dans les champs. Elle est la conséquence directe des activités de CES développées ci-dessus notamment de la récupération des zipella et de l’amélioration des zones de pâturages. Différentes études ont indiqué que la reprise de la végétation est constatée au niveau de plusieurs terroirs du Yatenga où les aménagements ont joué un rôle positif. Totté (1998) en utilisant des images satellitaires pour évaluer les changements dans l’occupation du sol dans le nord du Yatenga entre 1987 et 1993 a trouvé que la couverture végétale s’est améliorée sur pratiquement tous les supports morpho-pédologiques. Les sols non végétalisés représentaient 51% en 1987 et 38% en 1993 ; ce qui signifie une progression de la végétation assez substantielle en l’espace de 6 ans. L’amélioration est surtout visible sur les sols « brillants » c’est-à-dire les couches argileuses blanches en surface des
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L'exploitation des images multi-temporelles pour  la détection des changements

L'exploitation des images multi-temporelles pour la détection des changements

III.2. Image numérique : Contrairement aux images obtenues à l’aide d’un appareil photo, ou dessinées sur du papier, les images manipulées par un ordinateur sont numériques (représentées par une série de bits). L’image numérique est l’image dont la surface est divisée en éléments de tailles fixes appelés cellules ou pixels, ayant chacun comme caractéristique un niveau de gris ou de couleurs prélevé à l’emplacement correspondant dans l’image réelle, ou calculé à partir d’une description interne de la scène à représenter.
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Détection des objets dans un environnement urbain à partir de données Lidar

Détection des objets dans un environnement urbain à partir de données Lidar

24 Le second outil permet d’optimiser la méthode manuelle pour tracer certains linéaires comme les bordures de trottoir (voir Figure 10). En définissant une ligne guide, l’outil va créer des profils à intervalle déterminé en suivant ce guide. L’opérateur pourra définir un modèle au niveau du fil d’eau en indiquant plusieurs points (haut de la bordure, caniveau…) ce qui formera plusieurs lignes au fur et à mesure des profils. Cet outil est très efficace pour optimiser la méthode manuelle puisqu’elle permet de définir rapidement la planimétrie avec la ligne guide et de définir avec précision l’altimétrie de plusieurs éléments en peu de temps. Le principal inconvénient de cet outil est sa flexibilité. L’opérateur peut choisir de ne pas mettre de contrainte entre les différents points du modèle et à chaque profil le modèle ne suivra pas le nuage, ce qui engendre de petites retouches à effectuer manuellement et une hétérogénéité entre les profils. L’opérateur peut également choisir de contraindre le modèle, ce qui va engendrer une homogénéité entre les profils mais celui-ci aura des difficultés à s’adapter aux changements qui peuvent être fréquents (présence de grilles, abaissement de trottoir, courbe…). Ces changements demanderont également des retouches manuelles. L’autre inconvénient de cet outil est qu’il faut donc prévoir en amont de placer des profils aux emplacements des éléments de réseaux, des abaissements de trottoir, de courbes puisque l’outil ne le détecte pas automatiquement.
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Jeux de Données d'Observation de la Terre pour la Détection des Changements dans les Forêts

Jeux de Données d'Observation de la Terre pour la Détection des Changements dans les Forêts

2000 ). Les données sont produites chaque année à partir de 1999. Elles sont disponibles au format vecteur et comptent 5 classes dont une classe "forêt" et deux classes de déforestation ( INPE , 2011 ). 3.2.2. Données du système FORMA Le système FORMA (FORest Monitoring for Action) a été conçu pour fournir des informations pratiquement en temps réel sur la perte de couverture végétale dans les forêts tropicales d’Asie, d’Afrique et d’Amérique du Sud ( Wheeler et al. , 2014 ). Les données produites à partir d’images MODIS 10 sont disponibles en ligne. FORMA inclut aussi des informations sur les feux, les précipitations et des alertes déclenchées par une perte de couverture végétale dépassant un seuil de 25% pour 1 pixel. Chaque pixel couvre une surface de 250 x 250 mètres. Contrairement à PRODES, le traitement des images est fait de manière complètement automatique.
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Conception d'une mesure automatisée de détection des changements alimentaires chez le porc

Conception d'une mesure automatisée de détection des changements alimentaires chez le porc

De même, comme bien des maladies auront tendance à se propager assez rapidement, et que de nouvelles données sont générées à chaque fois que le porc mange, le modèle devra pouvoir s'actualiser relativement rapidement avec les nouvelles informations et être en mesure de détecter des déviances à la normale le plus tôt possible. Un temps de détection trop long rendra le processus de détection inutile au quotidien des producteurs. De plus, étant donné qu'il faut établir une "normale" à laquelle se er, il est nécessaire et naturel que le modèle est une certaine "mémoire" à partir de laquelle il soit en mesure d'eectuer une prédiction an de comparer les nouvelles données.
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Mise en place d’outils et méthodes de détection des changements dans la maquette virtuelle 3D de La Cub

Mise en place d’outils et méthodes de détection des changements dans la maquette virtuelle 3D de La Cub

Les satellites Pléiades permettent aujourd’hui d’obtenir des images quotidiennes de tout point du globe, à une résolution de 50 cm après fusion du canal panchromatique avec les canaux rouge, vert, bleu et proche infrarouge. Une acquisition de telles images satellites stéréoscopiques, à deux époques – pour utiliser le même produit –, a été envisagée pour cette étude. Les organismes publics telle que La Cub bénéficient de la gratuité des images satellites déjà acquises par l’Institut National de l’Information Géographique et Forestière – IGN – et de conditions préférentielles pour les acquisitions sur commande. Cependant, différentes causes sont à l’origine de l’abandon de ce projet. Tout d’abord, la gratuité des images implique la signature d’une license d’utilisation, difficile à obtenir à court terme. De plus, la DIG ne dispose pas des outils adéquats pour la production d’un MNS à partir de couples d’images stéréoscopiques. Sa mise en place a été un temps prévu puis rejetée. L’IGN propose par ailleurs la production d’un MNS dans le cadre d’une prestation payante, mais d’une qualité inférieure à celle souhaitée. Enfin, les données Pléiades sont difficiles à obtenir en stéréoscopie pour deux époques : elles ne présentent plus qu’un intérêt mineur.
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Raisonnement approximatif pour la détection et l'analyse de changements

Raisonnement approximatif pour la détection et l'analyse de changements

Résumé Cette thèse est le fruit de l’interaction de deux disciplines qui sont la détection de change- ments dans des images multitemporelles et le raisonnement évidentiel à l’aide de la théorie de Dempster-Shafer (DST). Aborder le problème de détection et d’analyse de changements par la DST nécessite la détermination d’un cadre de discernement exhaustif et exclusif. Ce problème s’avère complexe en l’absence des informations a priori sur les images. Nous proposons dans ce travail de recherche un nouvel algorithme de clustering basé sur l’algorithme Fuzzy-C-Means (FCM) afin de définir les classes sémantiques existantes. L’idée de cet algorithme est la re- présentation de chaque classe par un nombre varié de centroïdes pour garantir une meilleure caractérisation de classes. Afin d’assurer l’exhaustivité du cadre de discernement, un nouvel in- dice de validité de clustering permettant de déterminer le nombre optimal de classes sémantiques est proposé. La troisième contribution consiste à exploiter la position du pixel par rapport aux centroïdes des classes et les degrés d’appartenance afin de définir la distribution de masse qui représente les informations. La particularité de la distribution proposée est la génération d’un nombre réduit des éléments focaux et le respect des axiomes mathématiques en effectuant la transformation flou-masse. Nous avons souligné la capacité du conflit évidentiel à indiquer les transformations multi-temporelles. Nous avons porté notre raisonnement sur la décomposition du conflit global et l’estimation des conflits partiels entre les couples des éléments focaux pour mesurer le conflit causé par le changement. Cette stratégie permet d’identifier le couple de classes qui participent dans le changement. Pour quantifier ce conflit, nous avons proposé une nouvelle mesure de changement notée CM. Finalement, nous avons proposé un algorithme permettant de déduire la carte binaire de changements à partir de la carte de conflits partiels.
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Reconstruction 3D de scènes d'intérieurs à partir de photographies

Reconstruction 3D de scènes d'intérieurs à partir de photographies

Passer d’une calibration bifocale ou trifocale à une calibration à n vues a fait l’objet de nombreuses recherches. Il existe déjà de multiples méthodes pour traiter le sujet, qui ont toutes un point commun : l’utilisation de triplet de points et/ou de segments c’est à dire de points ou de segments vus simultanément dans au moins 3 images. Cette utilisation nécessite alors un recouvrement suffisamment important entre les images successives pour permettre d’observer ces triplets de features. Et si cette hypothèse est vérifiée dans de nombreux cas (e.g. prises de vues rapprochées, présence de texture qui augmente la densité des points, ...), elle l’est plus difficilement en intérieur, et en particulier avec des photographies prises par des personnes qui ne sont pas expertes du sujet. En effet, les scènes d’intérieur sont pauvres en texture et les changements de points de vue suffisamment brusques pour limiter le recouvrement entre images successives. Il est donc tout à fait envisageable d’obtenir un ou plusieurs triplets de caméras sans features en commun.
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Détection de problèmes de qualité dans les ontologies construites automatiquement à partir de textes

Détection de problèmes de qualité dans les ontologies construites automatiquement à partir de textes

En parallèle, les besoins ne cessent d’évoluer. D’une part, l’intérêt pour la construction automatique d’ontologies qui servent de support à des systèmes de recherche d’information est croissant [ 35 , 48 , 111 , 113 ]. Et d’autre part, si les ontologies ont longtemps été consi- dérées – du moins d’un point de vue opérationnel – comme statiques, la question de leur évolution est maintenant au centre des préoccupations [ 101 , 113 , 119 ]. L’évolution des on- tologies est définie respectivement par Maedche et al (2003) [ 78 ], et par Stojanovic (2004) [ 124 ] comme étant : « la modification appropriée d’une ontologie et la propagation des chan- gements dans les autres ontologies qui en dépendent. » Une autre définition qui fait référence a été proposée respectivement par Klein, (2004) [ 71 ], et par Noy et al (2004) [ 99 ], qui dit que « l’évolution d’une ontologie est la capacité de gérer les changements apportés lors de l’évolution en créant et en maintenant différentes versions d’une ontologie. Cette capacité consiste à identifier et à différencier les versions, à modifier les versions, à spécifier des re- lations qui rendent explicites les changements effectués entre les versions. » Ce contexte fait donc évoluer la problématique de l’évaluation en renouvelant certains problèmes (e.g. onto- logie incomplète (L3), ontologie non minimale (L12, S12)) et en en ajoutant de nouveaux
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Détection des changements dans les images satellitaires

Détection des changements dans les images satellitaires

Xd = | X2 − X1|  La 2 ème étape: Le masque de détection de changement final est calculé par segmentation L’image de différence dans les régions changés et inchangés en employant l'AG. Le masque de détection de changement MC est une donnée binaire avec des combinaisons possibles. Chaque réalisation des combinaisons possibles a un coût qui est calculé à partir de l'image de différence Xd. Un dès combinaisons possibles avec le coût minimum peuvent être sélectionnées comme optimum CM. Une manière exhaustive de trouver l'optimum CM avec le coût minimum examine tous les possibles Combinaisons. Il est pratiquement impossible d'examiner toutes les combinaisons possibles. Par conséquent, l'AG est utilisée pour trouver le masque de détection de changement optimal qui fournit le minimum Coût. La différence image Xd est utilisée avec le AG pour trouver le CM résultant.
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Détection statistique des changements climatiques

Détection statistique des changements climatiques

est remarquablement linéaire. Ce signal relativement étonnant dière en parti ulier sensiblement de la forme d'évolution pouvant être év aluée à partir des températures moyennes sur le domaine. On peut remarquer qu'une telle linéarité pourrait être liée à un hoix d'une valeur trop élevée du paramètre de lissage ρ . En eet, le hoix de e paramètre demeure, de la même façon qu'au hapitre pré édent, en partie arbitraire. La onstru tion d'une méthode d'estimation de ρ par validation roisée n'a pas été entreprise i i (elle serait plus ompliquée à mettre en ÷uvre que
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