FR3055421A1 - Detection coherente multivisee de changements - Google Patents

Detection coherente multivisee de changements Download PDF

Info

Publication number
FR3055421A1
FR3055421A1 FR1757780A FR1757780A FR3055421A1 FR 3055421 A1 FR3055421 A1 FR 3055421A1 FR 1757780 A FR1757780 A FR 1757780A FR 1757780 A FR1757780 A FR 1757780A FR 3055421 A1 FR3055421 A1 FR 3055421A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
change
sar
multivisual
image
processing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR1757780A
Other languages
English (en)
Other versions
FR3055421B1 (fr
Inventor
Malcolm Stevens
Richard Stroud
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Thales Holdings UK PLC
Original Assignee
Thales Holdings UK PLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Thales Holdings UK PLC filed Critical Thales Holdings UK PLC
Publication of FR3055421A1 publication Critical patent/FR3055421A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR3055421B1 publication Critical patent/FR3055421B1/fr
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/89—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
    • G01S13/90—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging using synthetic aperture techniques, e.g. synthetic aperture radar [SAR] techniques
    • G01S13/9021—SAR image post-processing techniques
    • G01S13/9027—Pattern recognition for feature extraction
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/89—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
    • G01S13/90—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging using synthetic aperture techniques, e.g. synthetic aperture radar [SAR] techniques
    • G01S13/9021—SAR image post-processing techniques
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/89—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
    • G01S13/90—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging using synthetic aperture techniques, e.g. synthetic aperture radar [SAR] techniques
    • G01S13/904—SAR modes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

L'invention concerne un procédé de traitement d'un ensemble de données d'images radar SAR, comprenant une pluralité de trames de données d'images SAR pour chacune d'une pluralité de géométries d'images. Le procédé consiste, pour chaque géométrie d'image, à appliquer une détection de changements aux trames de données d'images SAR correspondant à ladite géométrie d'image pour produire une pluralité de produits de changements ; à sélectionner une pluralité desdites trames acquises en tant que trames de référence, à raison d'une par géométrie d'image ; à appliquer un traitement SAR multivisée aux trames de référence pour produire un produit SAR multivisée, ledit traitement comprenant au moins la mesure d'une propriété des données contenues dans les trames de référence et l'application aux données d'une transformation déterminée par la propriété mesurée ; et à appliquer aux produits de changements la même transformation que celle du traitement SAR multivisée, pour produire un produit de changement multivisée.

Description

Titulaire(s) : THALES HOLDINGS UK PLC.
Demande(s) d’extension
Mandataire(s) : MARKS & CLERK FRANCE Société en nom collectif.
Figure FR3055421A1_D0001
FR 3 055 421 - A1 (57) L'invention concerne un procédé de traitement d'un ensemble de données d'images radar SAR, comprenant une pluralité de trames de données d'images SAR pour chacune d'une pluralité de géométries d'images. Le procédé consiste, pour chaque géométrie d'image, à appliquer une détection de changements aux trames de données d'images SAR correspondant à ladite géométrie d'image pour produire une pluralité de produits de changements; à sélectionner une pluralité desdites trames acquises en tant que trames de référence, à raison d'une par géométrie d'image; à appliquer un traitement SAR multivisée aux trames de référence pour produire un produit SAR multivisée, ledit traitement comprenant au moins la mesure d'une propriété des données contenues dans les trames de référence et l'application aux données d'une transformation déterminée par la propriété mesurée; et à appliquer aux produits de changements la même transformation que celle du traitement SAR multivisée, pour produire un produit de changement multivisée.
Figure FR3055421A1_D0002
DETECTION COHERENTE MULTIVISEE DE CHANGEMENTS
DOMAINE DE L'INVENTION
Les modes de réalisation décrits ici concernent le post-traitement de données images, telles que celles produites par un radar à ouverture synthétique.
CONTEXTE DE L’INVENTION
La détection cohérente de changements (CCD, pour Cohérent Change Détection) est une technique utilisée pour le post-traitement d'un ensemble d'images de radar à ouverture synthétique (SAR, pour Synthetic Aperture Radar) obtenues depuis sensiblement un même point d'observation, pour générer un produit de changement. Un produit de changement est une image mettant en évidence des changements entre des images successives d'une région d'intérêt. Un produit de changement peut être utile de deux manières. En premier lieu, il peut fournir à un analyste d'images une indication visuelle concernant des changements se produisant dans la région d'intérêt, en vue d'une étude plus approfondie possible. En deuxième lieu, si un produit de changement est exprimé sous la forme de données, il peut être utilisé par un calculateur comme fondement d'une décision d'effectuer une action particulière fondée sur la détection de changements dans l'image d'un produit de changement d'une région d'intérêt.
La CCD est suffisamment précise pour permettre la détection de changements subtils d'une image SAR à la suivante. A titre d'exemple, si une région d'intérêt comprend une zone de terrain, des traces de véhicules créées sur le terrain peuvent être détectées de cette manière.
Cependant, dans certaines circonstances, des défauts peuvent apparaître dans un produit de changement. De tels défauts peuvent comprendre une partie ou la totalité des éléments suivants :
- une plus faible résolution que les images SAR d'entrée, du fait de l'utilisation d'un traitement de lissage ;
- des valeurs significatives de chatoiement ;
- un étalement du fouillis de sol dû au vent ;
- des ombres longues pour de faibles angles d'incidence ;
- de mauvaises performances au voisinage de réflecteurs brillants et de lobes latéraux ;
- un faible rapport signal à bruit.
Ces défauts, s'ils se produisent, peuvent réduire l'utilité d'un produit de changement. Une image générée à partir d'un produit de changement est utilisée, dans des formes de mise en œuvre typiques, par un analyste d'images afin d'interpréter les données de changement et, à partir de cellesci, d'effectuer des déductions concernant la région d'intérêt observée. Un produit de changement présentant tout ou partie des défauts mentionnés cidessus présenterait une utilité réduite pour un analyste d'images. L'analyste d'images, lorsqu'il utilise un produit de changement défectueux, peut ne pas être en mesure de détecter et d'identifier des indices de changement pertinents dans un produit de changement. Cela peut affecter de manière excessive le rendement de l'analyste d'images et peut exiger la collecte d'autres données images.
Des défauts semblables à ceux décrits pour les produits de détection de changements SAR peuvent également apparaître dans le cas de l'imagerie SAR. Un traitement multivisée d'images SAR collectées avec de grandes variations de la géométrie de formation d'image peut être utilisé pour atténuer tous les défauts, en s'appuyant sur la structure sous-tendant ces images SAR pour permettre un calage et un alignement afin de produire une image SAR multivisée. Ce traitement est désigné sous le nom de traitement multivisée multi-aspect. Cependant, les techniques SAR multivisée classiques utilisées jusqu'à présent ne peuvent pas être directement employés pour modifier des produits tels que des produits CCD, qui présentent généralement une corrélation statistique insuffisante pour faciliter les mesures exigées.
Le fait de contraindre la géométrie de formation d'image de façon à ce que toutes les images soient collectées avec une géométrie de collecte commune, permettrait à un traitement classique de détection de changements de caler et d'aligner de multiples images afin que les produits des détections de changements puissent être combinés. Cependant cela permettrait seulement de remédier aux mauvais rapports signal à bruit, les défauts restant inchangés.
DESCRIPTION DE L'INVENTION
De manière générale, les modes de mise en œuvre décrits ici utilisent des informations provenant des images SAR originales pour fournir des mesures pouvant être appliquées aux produits de détection de changements correspondants. Ce procédé donne lieu à un calage et à un alignement fiables pour les produits de changements, même lorsque la géométrie de formation d'image est modifiée de manière significative.
Conformément à l'un de ses modes de mise en œuvre, l'invention concerne un procédé de traitement des données d'images de radar à ouverture synthétique, SAR, comprenant une pluralité de trames de données d'images SAR pour chacune des géométries d'images d'une pluralité de géométries d'images.
Le procédé consiste :
- pour chaque géométrie d'image, à appliquer la détection de changements aux trames des données d'images SAR correspondant à ladite géométrie d'image, afin de produire une pluralité correspondante de produits de changements ;
- sélectionner une pluralité desdites trames acquises en tant que trames de référence, à raison d'une pour chaque géométrie d'image ;
- appliquer un traitement SAR multivisée aux trames de référence afin de produire un produit SAR multivisée, le traitement SAR multivisée comprenant au moins une étape de traitement consistant à mesurer une propriété des données contenues dans les trames de référence et à appliquer une transformation aux données déterminées par la propriété mesurée ; et
- appliquer un traitement de changement multivisée aux s de changement, le traitement de changement multivisée consistant à appliquer aux produits de changements la/les même(s) transformation(s) que dans le traitement SAR multivisée, afin de produire un produit de changement multivisée.
Les données d'images SAR peuvent comprendre une pluralité de trames, ou d'images, provenant d'une pluralité de géométries d'images différentes. Ces géométries d'images différentes sont un résultat du mouvement relatif du radar par rapport à l'objet dont l'image doit être formée.
Si l'image d'un objet est formée par un système SAR à deux instants différents, une pluralité de trames de données d'images SAR peuvent être obtenues pour chacune d'une pluralité de géométries d'images. Par conséquent, ces données d'images comprennent de multiples images de l'objet ayant la même géométrie d'image (c'est-à-dire, provenant de la même position relative), mais à un instant différent.
Un algorithme de détection de changements, tel qu'un algorithme de détection cohérente de changements (CCD), peut être utilisé afin de produire des données qui déterminent et mettent en évidence les différences entre deux images. La première image de chaque paire est définie comme étant la référence de détection de changements. Un produit de changement prenant par exemple la forme d’une autre trame - peut être déduit de l'algorithme CCD. Un produit de changement permet d'identifier, pour une géométrie d'image spécifique, les changements qui se sont produits entre les deux trames acquises.
Un traitement SAR multivisée peut consister en un algorithme de posttraitement dans lequel un produit SAR multivisée est formé à partir d'une pluralité de trames de référence sélectionnées, acquises sensiblement au même instant mais avec une pluralité de géométries d'images différentes. Ce produit SAR multivisée peut être une image composite. Le produit SAR multivisée peut être de meilleure qualité que les trames originales. Une image maîtresse pour le traitement SAR multivisée peut être sélectionnée dans l'ensemble de trames de référence.
Un traitement SAR multivisée comprend au moins une étape de traitement. Cette étape de traitement consiste à mesurer une propriété des données contenues dans les trames de référence et à appliquer une transformation aux données régies par la propriété mesurée.
Dans un mode de réalisation, on effectue la mesure d'une propriété des données par rapport à toutes les trames de référence. Une transformation est appliquée à chacune des trames de référence. La transformation peut convenir à une application à des trames associées à la même géométrie d'image que la trame de référence.
Le traitement SAR multivisée utilise la mesure d'une propriété pour déterminer si, pour une trame de référence spécifique, une transformation est exigée, ou encore l'importance de la transformation exigée. La propriété mesurée peut être utilisée pour déterminer la transformation appliquée à la trame de référence spécifique.
Les données relatives à une propriété mesurée, et/ou des données concernant la transformation appliquée à une trame de référence, peuvent être stockées dans un dispositif de stockage.
Des exemples de mesures de propriétés et de transformations, consistent en des calculs géométriques utilisant des métadonnées d'images SAR, tels qu'une conversion d'orientation inclinée en un plan, une rotation et/ou une correction de désalignement pour compenser l'angle de strabisme et l'orthorectification, afin de disposer soit d'un plan horizontal soit de données numériques d'altitude du terrain. D'autres exemples consistent en un décalage d'alignement grossier entre des images (décalage de pixels sur chaque axe) et l'alignement précis d'une variation locale.
Un traitement de changement multivisée peut être appliqué à des produits de changements afin de produire un produit de changement multivisée. Un produit de changement multivisée peut être une image composite et peut présenter une meilleure qualité que les produits de changements originaux.
Un traitement de changement multivisée comprend au moins une étape de traitement. Cette étape de traitement du traitement de changement multivisée peut être identique à l'étape (aux étapes) de traitement du traitement SAR multivisée. Une étape de mesure du traitement de changement multivisée et une transformation utilisée dans le traitement de changement multivisée peuvent être identiques à ceux du traitement SAR multivisée, mais peuvent être appliqués à des données différentes. De ce fait, le traitement de changement multivisée peut consister à appliquer aux données la même transformation que celui appliqué dans le traitement SAR multivisée.
La propriété mesurée et/ou la transformation du traitement SAR multivisée, utilisées afin de produire un produit SAR multivisée à partir d'une pluralité de trames de référence, peuvent être utilisées afin de produire un produit de changement multivisée à partir de produits de changements correspondant aux trames de référence.
Des mesures obtenues en tant que partie du traitement SAR multivisée peuvent être utilisées pour déterminer des transformations destinées au traitement de changement multivisée.
Les transformations issues du traitement SAR multivisée peuvent être les transformations destinées au traitement de changement multivisée. Les transformations issues du traitement SAR multivisée peuvent faire partie des transformations du traitement de changement multivisée, ou être utilisées pour les déterminer.
Une première transformation utilisée sur une image de référence présentant une première géométrie d'image peut être appliquée au produit de changement pour la première géométrie d'image. Une deuxième transformation utilisée sur une image de référence présentant une deuxième géométrie d'image peut être appliquée au produit de changement pour la deuxième géométrie d'image.
Un produit de changement multivisée présente un rapport signal à bruit, un contraste et une netteté améliorés, un chatoiement, un étalement et un effet d'ombre réduits et une contribution réduite des points et des lobes latéraux brillants.
le traitement SAR multivisée et le traitement de changement multivisée peuvent être appliqués sensiblement simultanément, ou en parallèle.
L'application du traitement SAR multi visée peut consister à calculer, pour chaque trame de référence sélectionnée, une carte de positions de pixels ortho rectifiée, et rééchantillonner la ou chaque trame associée à la géométrie d'image de la trame de référence en utilisant la carte de positions de pixels ortho rectifiée, dans lequel l'application du traitement de changement multi visée consiste à appliquer un rééchantillonnage aux produits de changements en utilisant les cartes de positions de pixels orthorectifiées.
L'application du traitement SAR multi visée peut en outre consister, pour chaque trame de référence, à mesurer la ou chaque autre trame associée à la même géométrie d'image pour déterminer un ensemble de mesures de décalage global, et à appliquer les mesures de décalage global à la ou à chaque autre trame afin d’obtenir un ensemble de trames d'images grossièrement ajustées, et dans lequel l'application du traitement de changement multi visée consiste à appliquer à chaque produit de changement l'ensemble respectif de mesures de décalage global pouvant être appliquées à ce produit de changement.
L'application du traitement SAR multi visée peut en outre consister, pour chaque trame de référence, à mesurer la ou chaque autre trame associée à la même géométrie d'image pour déterminer un ensemble de coefficients d’ajustement de distorsion et/ou de surface pour la ou chaque autre trame, et appliquer les coefficients d'ajustement de distorsion et/ou de surface afin d'obtenir des trames d'images alignées, et dans lequel l'application du traitement de changement multi visée consiste à appliquer les coefficients d'ajustement de distorsion et/ou de surface à leurs produits de changements respectifs afin d'obtenir des fichiers de produits de changements alignés.
L'application du traitement SAR multi visée peut consister à :
- calculer, pour chaque trame de référence sélectionnée, une carte de positions de pixels ortho rectifiée, et rééchantillonner la ou chaque trame associée à la géométrie d'image de la trame de référence en utilisant la carte de positions de pixels orthorectifiée, pour chaque trame de référence ;
- pour chaque trame de référence, mesurer la ou chaque autre trame associée à la même géométrie d'image pour déterminer un ensemble de mesures de décalage global, et appliquer les mesures de décalage global à la ou à chaque autre trame afin d'obtenir un ensemble de trames d'images grossièrement ajustées ;
- pour chaque trame de référence, mesurer la ou chaque autre trame associée à la même géométrie d'image pour déterminer un ensemble de coefficients d'ajustement de distorsion et/ou de surface pour la ou chaque autre trame, et appliquer les coefficients d'ajustement de distorsion et/ou de surface afin d'obtenir des trames d'images alignées ;
l'application du traitement de changement multivisée consistant à déterminer une transformation de données équivalente au rééchantillonnage, appliquer les mesures de décalage global, et appliquer les coefficients d'ajustement de distorsion et/ou de surface, et appliquer la transformation équivalente aux produits de changements afin d'obtenir des fichiers de produits de changements alignés.
Le procédé peut en outre consister à intégrer lesdites trames d'images alignées afin de produire un fichier de produit SAR multivisée.
Le procédé peut consister à intégrer tout ou partie desdites trames d'images alignées afin de produire un fichier de produit SAR multivisée.
Le procédé peut en outre consister à intégrer lesdits fichiers de produits de changements alignés afin de produire un fichier de produit de changement multivisée.
Le procédé peut consister à intégrer tout ou partie desdits fichiers de produits de changements alignés afin de produire un fichier de produit de changement multivisée.
Conformément à un autre mode de mise en œuvre, la présente invention concerne un processeur de données destiné à traiter des données d'images de radar à ouverture synthétique, SAR, les données d'images comprenant une pluralité de trames de données d'images SAR pour chaque géométrie d'image d'une pluralité de géométries d'images ;
le processeur de données comprenant :
- une unité de détection de changements ayant pour fonction d'appliquer la détection de changements aux trames associées à chacune desdites géométries d'images, afin de produire un produit de changement pour chaque géométrie d'image ;
- un sélecteur de trame de référence ayant pour fonction de sélectionner une trame de référence, par rapport à chaque géométrie d'image, parmi les trames acquises associées à ladite géométrie d'image ;
- un processeur SAR multivisée ayant pour fonction de traiter les trames de référence afin de produire un produit SAR multivisée, le processeur SAR multivisée comprenant un ou plusieurs étages de traitement, chaque étage de traitement comprenant une unité de mesure ayant pour fonction d'acquérir une mesure ayant pour base les trames de référence et une unité de traitement configurable, l'unité de traitement pouvant être configurée sur la base de la mesure ; et
- un processeur de changement multivisée ayant pour fonction de traiter les produits de changements afin de produire un produit de changement multivisée, le processeur de changement multivisée ayant pour fonction de traiter les produits de changements de façon à les adapter au traitement du processeur SAR multivisée.
Le processeur de données peut être une unité de traitement de données, le processeur de données ou l'unité de traitement de données peut en outre comprendre un dispositif de stockage configuré pour stocker des instructions exécutables. Le processeur de données peut être configuré, lorsqu'il exécute les instructions, pour mettre en œuvre un procédé tel que décrit ici.
Le processeur de données peut être configuré pour mettre en œuvre un procédé tel que décrit ici. De ce fait, toute analyse concernant des étapes de procédé d'un mode de réalisation décrit ici pourra s'appliquer par analogie aux fonctionnalités correspondantes du processeur de données.
L'unité de détection de changements peut avoir pour fonction d'appliquer la détection de changements comme décrit ici. L'unité de détection de changements peut en outre comprendre un dispositif de stockage configuré pour stocker des instructions exécutables. L'unité de détection de changements peut être configurée, lorsqu'elle exécute les instructions, pour appliquer la détection de changements comme décrit dans le présent document.
Le sélecteur de trame de référence peut avoir pour fonction de sélectionner des trames de référence comme décrit dans le présent document. Le sélecteur de trame de référence peut comprendre un dispositif de stockage configuré pour stocker des instructions exécutables. Le sélecteur de trame de référence peut être configuré, lorsqu'il exécute les instructions, pour sélectionner des trames de référence comme décrit partout dans le présent document.
Le processeur SAR multivisée peut avoir pour fonction d'appliquer un traitement SAR multivisée comme décrit dans le présent document. Le processeur SAR multivisée peut comprendre un dispositif de stockage configuré pour stocker des instructions exécutables. Le processeur SAR multivisée peut être configuré, lorsqu'il exécute les instructions, pour appliquer un traitement SAR multivisée comme décrit dans le présent document.
Le processeur SAR multivisée, ou son unité de traitement, peut être configuré, ou peut comprendre une unité de transformation permettant d'appliquer une transformation aux trames de référence déterminées par la mesure ou la propriété mesurée.
Le processeur de changement multivisée peut comprendre une unité de transformation ayant pour fonction d'appliquer une transformation aux produits de changements. La transformation peut être déterminée par la mesure ou la propriété mesurée. La transformation peut être la même transformation que celle appliquée par le processeur SAR multivisée.
Le processeur de changement multivisée peut avoir pour fonction d'appliquer un traitement de changement multivisée comme décrit partout dans le présent document. Le processeur de changement multivisée peut comprendre un dispositif de stockage configuré pour stocker des instructions exécutables. Le processeur de changement multivisée peut être configuré, lorsqu'il exécute les instructions, pour appliquer un traitement de changement multivisée comme décrit dans le présent document.
Le processeur SAR multivisée peut comprendre un dispositif de cartographie des positions de pixels ayant pour fonction de calculer, pour chaque trame de référence sélectionnée, une carte de positions de pixels orthorectifiée, et un rééchantillonneur ayant pour fonction de rééchantillonner la trame de référence en utilisant la carte de positions de pixels orthorectifiée, et dans lequel le processeur de changement multivisée comprend un rééchantillonneur correspondant ayant pour fonction de rééchantillonner les produits de changements en utilisant les cartes de positions de pixels orthorectifiées.
Le processeur SAR multivisée peut en outre comprendre un dispositif de mesure de décalage global ayant pour fonction, pour chaque trame de référence, de mesurer l'autre, ou chaque autre, trame associée à la même géométrie d'image pour déterminer un ensemble de mesures de décalage global, et un dispositif d'ajustement du décalage global ayant pour fonction d'appliquer les mesures de décalage global à l'autre, ou à chaque autre, trame afin d'obtenir un ensemble de trames d'images grossièrement ajustées, et dans lequel le processeur de changement multivisée comprend un dispositif d'ajustement du décalage global correspondant ayant pour fonction d’appliquer à chaque produit de changement l’ensemble respectif de mesures de décalage global pouvant être appliquées à ce produit de changement.
Le processeur SAR multivisée peut en outre comprendre un dispositif de détermination d'alignement ayant pour fonction, pour chaque trame de référence, de mesurer l'autre, ou chaque autre, trame associée à la même géométrie d'image pour déterminer un ensemble de coefficients d’ajustement de distorsion et/ou de surface pour l'autre, ou chaque autre, trame, et un applicateur d'alignement ayant pour fonction d'appliquer les coefficients d'ajustement de distorsion et/ou de surface afin d'obtenir des trames d'images alignées, et dans lequel le processeur de changement multivisée comprend un applicateur d'alignement correspondant ayant pour fonction d'appliquer les coefficients d'ajustement de distorsion et/ou de surface à leurs produits de changements respectifs afin d'obtenir des fichiers de produits de changements alignés.
Le processeur SAR multivisée peut comprendre :
- un dispositif de cartographie des positions de pixels ayant pour fonction de calculer, pour chaque trame de référence sélectionnée, une carte de positions de pixels orthorectifiée, et un rééchantillonneur ayant pour fonction de rééchantillonner la trame de référence en utilisant la carte de positions de pixels orthorectifiée ;
- un dispositif de mesure de décalage global ayant pour fonction, pour chaque trame de référence, de mesurer l'autre, ou chaque autre, trame associée à la même géométrie d'image pour déterminer un ensemble de mesures de décalage global, et un dispositif d'ajustement du décalage global ayant pour fonction d'appliquer les mesures de décalage global à l'autre, ou à chaque autre, trame afin d'obtenir un ensemble de trames d'images grossièrement ajustées ; et
- un dispositif de détermination d'alignement ayant pour fonction, pour chaque trame de référence, de mesurer l'autre, ou chaque autre, trame associée à la même géométrie d'image pour déterminer un ensemble de coefficients d'ajustement de distorsion et/ou de surface pour l'autre, ou chaque autre, trame, et un applicateur d'alignement ayant pour fonction d'appliquer les coefficients d'ajustement de distorsion et/ou de surface afin d'obtenir des trames d'images alignées ;
dans lequel le processeur de changement multivisée a pour fonction d'acquérir les cartes de positions de pixels orthorectifiées, l'ensemble de mesures de décalage global et l'ensemble de coefficients d'ajustement de distorsion et/ou de surface, le processeur de changement multivisée comprenant une unité de transformation ayant pour fonction d'appliquer une transformation aux produits de changements équivalente à l’effet combiné du rééchantillonneur, du dispositif d'ajustement du décalage global et de l'applicateur d'alignement sur la base des cartes de positions de pixels orthorectifiées acquises, de l'ensemble de mesures de décalage global et de l'ensemble de coefficients d'ajustement de distorsion et/ou de surface afin d'obtenir des fichiers de produits de changements alignés.
Le processeur de données peut en outre comprendre un intégrateur de trames d'images ayant pour fonction d'intégrer lesdites trames d'images alignées afin de produire un fichier de produit SAR multivisée.
Le processeur de données peut en outre comprendre un intégrateur de produits de changements ayant pour fonction d'intégrer lesdits fichiers de produits de changements alignés afin de produire un fichier de produit de changement multivisée.
Conformément à un autre mode de réalisation, l'invention concerne un produit de programme d'ordinateur comprenant des instructions exécutables par ordinateur qui, lorsqu'elles sont exécutées par un ordinateur, amènent l'ordinateur à devenir configuré pour exécuter un procédé tel que décrit ici.
Conformément à un autre mode de réalisation, l'invention concerne un support non volatil lisible par ordinateur stockant des instructions exécutables par ordinateur qui, lorsqu'elles sont exécutées par un ordinateur, amènent l'ordinateur à devenir configuré pour exécuter un procédé tel que celui décrit ici.
DESCRIPTION DES DESSINS
La figure 1 est un schéma de principe d'un système de radar à ouverture synthétique selon un mode de réalisation décrit ;
La figure 2 est un aperçu schématique des entrées et sorties d'un post-processeur d'images SAR ;
La figure 3 est un schéma de principe d'une structure de données stockant des données d'images SAR pour une utilisation dans les systèmes mentionnés ci-dessus ;
La figure 4 est un schéma de principe d'un post-processeur d'images SAR mis en œuvre dans les systèmes mentionnés ci-dessus ;
La figure 5 est une première forme de réalisation d'un traitement en pipeline destiné à être utilisé dans le post-processeur d'images SAR de la figure 4 ; et
La figure 6 est une deuxième forme de réalisation d'un traitement en pipeline destiné à être utilisé dans le post-processeur d'images SAR de la figure 4.
DESCRIPTION DE MODES DE REALISATION PARTICULIERS
La figure 1 illustre un système de radar à ouverture synthétique (SAR) 100, tel que celui qui peut être installé sur un aéronef.
Le système SAR 100 comprend une antenne 110 qui est configurée pour fonctionner dans un mode sélectionné parmi deux modes. Dans un mode d'émission, l'antenne 110 a pour fonction d'émettre un rayonnement électromagnétique radiofréquence (RF), en réponse à des signaux électriques d'excitation. Dans un mode de réception, l'antenne 110 a pour fonction de détecter des signaux RF incidents, et de les convertir en des signaux de détection électriques.
Un duplexeur 120 fournit une fonctionnalité permettant de doter le système 100 de ces deux modes de fonctionnement de l'antenne 110. Le duplexeur 120 a pour fonction de recevoir des signaux générés par un générateur de signaux SAR 130, destinés à attaquer le réseau d'antennes 110, et a pour fonction de retransmettre des signaux, générés par l'antenne 110 en mode de réception, à un processeur de signaux SAR 140. Lorsqu'il est correctement configuré et commandé, le processeur de signaux SAR 140 agit en synchronisme avec le générateur de signaux SAR 130, de façon que le processeur de signaux SAR ait pour fonction de détecter et de traiter des signaux qui émanent de réflexions provenant d'une région d'intérêt éclairée par une émission SAR résultant d'un signal généré par le générateur de signaux SAR 130.
Le processeur de signaux SAR 140 a en outre pour fonction de générer un fichier d'image SAR comprenant les signaux détectés et traités. En outre, le processeur de signaux SAR 140 a pour fonction de générer des métadonnées d'images SAR décrivant la géométrie de formation d'image associée à chaque fichier d'image SAR. Le fichier d'image SAR et les métadonnées associées sont stockées dans une mémoire de fichiers 170.
Le générateur de signaux SAR 130 peut être piloté par un opérateur, utilisant un panneau de commande 150. Le panneau de commande 150 peut être utilisé pour prendre en compte des actions de saisie de l'utilisateur, afin de convertir ces actions de saisie en des signaux pouvant être utilisés pour modifier la configuration du générateur de signaux SAR 130. De même, ces signaux convertis par le panneau de commande 150 peuvent être utilisés pour contrôler la configuration du processeur de signaux SAR 140.
La sortie du processeur de signaux 140 peut être utilisée pour développer un affichage visuel sur une unité d'affichage visuel (VDU, Visual Display Unit) 160. Comme mentionné ci-dessus, la sortie du processeur de signaux 140 est également stockée dans la mémoire de fichiers 170, en association avec les métadonnées d'images SAR qui les accompagnent.
Comme illustré sur la figure 1, les métadonnées d'images SAR peuvent être analysées par une unité d'analyse de métadonnées d'images 180, avant leur stockage dans la mémoire de fichiers 170. Comme décrit plus en détail ci-après, l'unité d'analyse de métadonnées d'images 180 a pour fonction de regrouper des fichiers d'images SAR pour leur stockage dans un répertoire particulier de la mémoire de fichiers 170. L'unité d'analyse de métadonnées d'images 180 analyse les métadonnées d'images SAR associées à chaque fichier d'image SAR afin de déterminer la géométrie d'image à partir de laquelle le fichier d'image SAR a été acquis, et de regrouper des fichiers d'images SAR ayant des géométries d'images semblables. Le regroupement de fichiers d'images SAR peut être déterminé par l'unité d'analyse de métadonnées d'images 180 ou, dans une variante de réalisation, peut être prédéterminé sur la base d'entrées fournies par l'opérateur par l'intermédiaire du panneau de commande 150.
Dans certains modes de réalisation, on peut se dispenser entièrement de l'unité d'analyse de métadonnées d'images 180, notamment si les données récupérées par le processeur de signaux SAR 140 sont suffisamment bien ordonnées pour qu'elles puissent être stockées dans la mémoire de fichiers 170 sans traitement supplémentaire.
D'autres configurations supplémentaires et/ou variantes d'entrée et de sortie ne sont pas exclues par la présente invention.
La figure 2 représente une console de traitement de données d'images SAR 200 destinée à traiter des informations acquises par le système SAR 100 illustré sur la figure 1.
Une unité d'acquisition de données 210 y est intégrée. Celle-ci est mise en œuvre pour acquérir les données des signaux SAR. Dans ce mode de réalisation, l'unité d'acquisition de données 210 a pour fonction de recevoir des informations en provenance de la mémoire de fichiers 170. Cela peut être réalisé de différentes façons entrant toutes dans le cadre du mode de mise en oeuvre. A titre d'exemple, la mémoire de fichiers 170 pourrait se présenter sous la forme d'un support de stockage amovible, tel qu'un disque dur, une carte mémoire, une barrette de mémoire, ou autre, pouvant être inséré dans un réceptacle compatible de l'unité d'acquisition de données 210 ou pouvant lui être connecté.
De plus, un transfert de données de la mémoire de fichiers 170 vers l'unité d’acquisition de données 210 pourrait être effectué par une liaison de données. Une telle liaison de données peut s'effectuer par l'intermédiaire d'un réseau Ethernet ou d'une autre connexion câblée appropriée, ou par connexion sans fil, par exemple en Wifi.
Les scénarios présentés ci-dessus sont particulièrement appropriés pour un transfert de données lorsque l'aéronef portant le système SAR 100 se trouve sur sa base. D'autres scénarios permettant un transfert de données par liaison radio pourront être considérés. A titre d'exemple, une liaison de données sans fil pourrait être établie entre le système SAR 100 et la console 200. Cette liaison de données pourrait comporter une couche de sécurité appropriée afin de réduire les risques de corruption ou d'interception des données.
L'unité de stockage de données 220 a pour fonction de stocker des données reçues par l'unité d'acquisition de données 210.
Un post-processeur d'images SAR 240 reçoit des données d'images SAR en provenance de l'unité de stockage de données 220.
Un panneau de commande 250 et une unité d'affichage visuel 260 constituent une interface utilisateur destinée à la configuration et la commande du système 200.
Les données devant être traitées, telles qu'elles ont été acquises à partir de la mémoire de fichiers 170, sont organisées dans l'unité de stockage de données 220 de manière à ce qu'un fichier d'image SAR stocke les informations concernant une image, et soit stocké relativement à la géométrie d'image à partir de laquelle l'image a été acquise. La figure 3 représente l'organisation de ces informations dans la mémoire. Pour une géométrie de formation d'image donnée, une pluralité de fichiers d'images SAR seront stockés. Comme illustré sur la figure 3, N géométries de formation d'image sont indiquées dans une liste, une pluralité de fichiers d'images SAR étant associés à chacune d'elles. Il en résulte une structure de données SAR 300 qui sera utilisée par le post-processeur d'image 240.
Il existe plusieurs façons d'associer un fichier d'image SAR à une géométrie de formation d'image. A titre d'exemple, une base de données pourrait être utilisée, chaque géométrie de formation d'image étant liée aux fichiers d'images SAR qui lui sont associés au moyen de tables. En variante, une structure de données physiques pourrait être organisée en formatant et en réservant un moyen de stockage, pour définir des adresses de stockage spécifiques devant être utilisées pour associer les unes aux autres des entités de données particulières. En variante, et comme décrit ci-dessus, les métadonnées d'images SAR associées à chaque fichier d'image SAR peuvent être analysées de façon à regrouper des fichiers d'images SAR ayant des géométries de formation d'image semblables. Le regroupement de fichiers d'images SAR peut être effectué par une unité spécifique telle que l'unité d'analyse de métadonnées d'images décrite ci-dessus, ou en variante, ceux-ci peuvent par exemple être regroupés par l'unité de stockage de données d'images 220. Les fichiers d'images SAR peuvent être analysés par paquets afin de comparer les géométries de formation d'image et de déterminer les regroupements appropriés. En variante, les géométries de formation d'image peuvent être prédéfinies par un opérateur ou déterminées à partir d'un ensemble initial de fichiers d'images SAR, suivant lesquels sont organisés les fichiers d'images SAR suivants de façon à regrouper des fichiers d'images SAR ayant des géométries de formation d'image sensiblement cohérentes. Le moyen particulier permettant de réaliser cette association dépendra de la forme de réalisation.
Comme illustré sur la figure 4, le post-processeur d'images SAR 240 a pour fonction de traiter des fichiers d'images SAR stockés dans la mémoire de l'unité de stockage de données 220, par exemple les fichiers d'images SAR stockés dans l'unité de stockage d'image. Comme cela sera décrit plus en détail ci-après, le post-processeur d'images SAR 240 a pour fonction de traiter les fichiers d'images SAR et de fournir en sortie les images et les données post-traitées qui en résultent à une unité de stockage des images résultantes 270. Les images post-traitées résultantes peuvent également être délivrées à une unité d'affichage visuel 260.
Il est à noter que la production de chaque fichier de produit de changement exige l'analyse d'un minimum de deux fichiers d'images SAR. Les analyses de plus de deux fichiers d'images SAR pourraient être combinées pour former un fichier de produit de changement composite, cependant pour les modes de réalisation décrits ici, chaque fichier de produit de changement sera considéré comme étant le produit de deux fichiers d'images SAR. Les fichiers d'images SAR peuvent être extraits ou reçus de l'unité de stockage de données d'images 220.
En variante, un fichier d'image SAR peut être extrait ou reçu de l'unité de stockage de données d'images 220 et un deuxième fichier d'image SAR peut être directement reçu du processeur d'image SAR 140, comme décrit en référence à la figure 1.
Dans une variante de réalisation, le traitement d'acquisition de données SAR et le traitement de données de changement peuvent être combinés dans une unité unique, à bord d'un aéronef. Dans ce cas, il peut être commode de combiner l'acquisition de fichiers SAR et leur traitement, et le lecteur notera qu'il est possible de se dispenser de certains éléments de stockage et de transfert intermédiaires tels que ceux décrits ci-dessus.
Pour analyser deux fichiers d'images SAR afin de produire un fichier de produit de changement, on analyse un fichier d'image SAR suivant par rapport à un fichier d'image SAR de référence. Il existe donc une séparation temporelle entre la génération du fichier d'image SAR de référence et le fichier d'image SAR suivant. Comme illustré sur la figure 3, une pluralité de fichiers d'images SAR peuvent être associés à chaque géométrie de formation d'image particulière. Les fichiers d'images SAR associés à des géométries de formation d'image particulières peuvent être organisés par paquets, avec une séparation temporelle spécifique entre des paquets se suivant. Dans l'analyse de deux fichiers d'images SAR, le fichier d'image SAR de référence et le fichier d'image SAR suivant peuvent être acquis à partir de paquets consécutifs. En variante, le fichier d'image SAR suivant peut être acquis à partir de n'importe quel paquet suivant le paquet du fichier d'image SAR de référence. Il est en outre à noter qu'il n'est pas nécessaire que le fichier d'image SAR de référence précède le fichier d'image SAR avec lequel il est analysé ; cependant, pour plus de simplicité, on utilise le terme “fichier d'image SAR suivant”.
Un panneau de commande peut également délivrer au postprocesseur d'images SAR une entrée provenant d’un opérateur. Le panneau de commande peut par exemple permettre à l'opérateur de sélectionner le fichier d'image SAR de référence et le fichier d'image SAR suivant.
Comme illustré sur la figure 4, la structure de données 300 est délivrée au post-processeur d'images SAR 240.
Le post-processeur d'images SAR 240 comprend un sélecteur d'image de référence 402 et un processeur CCD (détection cohérente des changements) 404. La structure de données 300 est traitée par ces deux unités en parallèle. Le traitement effectué par le sélecteur d'image de référence 402 produit une pluralité de fichiers d'images SAR de référence. Le traitement effectué par le processeur CCD 404 produit une pluralité de fichiers de produits de changements, correspondant aux fichiers d'images SAR de référence.
Ces fichiers d'images SAR de référence et ces fichiers de produits de changements sont transmis à une unité de traitement de données en pipeline 410. L'unité pipeline 410 définit deux pipelines parallèles, à savoir un processeur SAR multivisée 420 et un processeur CCD multivisée 430. De manière détaillée, les fichiers d'images SAR de référence sont transmis au processeur SAR multivisée 420 et les fichiers de produits de changement sont transmis au le processeur CCD multivisée 430. Le processeur CCD multivisée 430 exécute un traitement en pipeline configuré par des données de configuration du pipeline générées à divers stades d'un traitement en pipeline exécuté par le processeur SAR multivisée 420, comme cela sera décrit plus loin.
Les deux traitements en pipeline, respectivement exécutés par le processeur SAR multivisée 420 et le processeur CCD multivisée 430, fournissent en sortie divers fichiers de données.
Le processeur SAR multivisée 420 fournit en sortie un ensemble de fichiers d'images SAR alignés, et des fichiers de produits SAR multivisée. De plus, le processeur CCD multivisée 430 fournit en sortie un ensemble de fichiers de produits de changements alignés et un ensemble de fichiers de produits de changements multivisée. Le contenu et la nature de ces fichiers seront expliqués plus loin.
De manière plus détaillée, la figure 5 illustre les deux traitements en pipeline respectivement exécutés par le processeur SAR multivisée 420 et par le processeur CCD multivisée 430. Pour plus de simplicité, les deux traitements en pipeline sont désignés en tant que traitement SAR 520 et que traitement CCD 530 sur la figure 5.
Le traitement SAR 520 commence par une étape de calcul de carte de pixels 602 comprenant un calcul de cartes de positions de pixels orthorectifiées utilisant des angles d'images de référence tirés des fichiers d'images SAR de référence. L'orthorectification a pour but de réduire l'effet des distorsions présentes dans des images dues, par exemple, à la variabilité du terrain (comme la courbure de la Terre). Autrement dit, les variations de hauteur à l'intérieur de la scène imagée provoquent des distorsions prévisibles dans l'imagerie SAR. Des variations, délibérées ou non, de la trajectoire de vol (comme l'angle de poursuite ou l'altitude) lors de l'acquisition d'images ont pour effet que ces distorsions diffèrent dans les images nouvellement acquises. L'orthorectification a pour but d'éliminer ces distorsions géométriques. L'étape de calcul de carte de pixels 602 cherche donc à produire un jeu de données décrivant des divergences entre les fichiers d'images d'entrée et la façon dont ces divergences doivent être corrigées.
Une étape associée de rééchantillonnage 604 rééchantillonne les fichiers d'images SAR de référence en utilisant les cartes de pixels résultantes. Les cartes de pixels sont également fournies en sortie au traitement CCD 530 en tant que données de configuration du pipeline (comme mentionné en référence à la figure 4).
Après cela, dans une deuxième couche du traitement SAR en pipeline 520, les fichiers d'images rééchantillonnés sont transmis à une étape de mesure 612, dans lequel un décalage global est mesuré sur les fichiers d'images rééchantillonnés, en vue d'un calage grossier des images ainsi représentées. Les données de décalage global qui en résultent sont ensuite appliquées dans une étape de recalage 614, dans laquelle les fichiers d'images rééchantillonnés sont soumis à des translations et des recadrages, fixés par les données de décalage global, afin de réaliser un recalage grossier des images représentées par les fichiers de données d'images. Ce recalage est effectué en prenant comme référence un fichier sélectionné parmi des fichiers d'images rééchantillonnés. Si le dispositif SAR 100 est installé sur le fuselage d'un aéronef, le fichier d'image de référence sélectionné peut être un fichier ayant été acquis suivant une direction la plus proche du travers (c'est-à-dire de manière sensiblement perpendiculaire au vecteur de trajectoire de l'aéronef). Par conséquent, le but du recalage est d'aligner (d'abord grossièrement) les autres images représentées par les fichiers d'images, avec le fichier d'image de référence sélectionné. Ainsi, les données de décalage global définissent les recalages requis pour amener les images SAR à être calées sur l'image SAR de référence sélectionnée.
La même analyse, en ce qui concerne la sélection du fichier d'image de référence le plus approprié, peut être appliquée à un ensemble d'images acquis à partir d'un système SAR monté sur satellite.
Les données de décalage global sont également fournies en sortie au traitement CCD 530 en tant que données de configuration de pipeline.
Dans une troisième couche du traitement SAR en pipeline 520, les fichiers d'images rééchantillonnés translatés et recadrés sont transmis à une étape de mesure de la distorsion 622, qui mesure la distorsion des images d'un fichier de référence à un autre, afin de générer des coefficients d'ajustement de surface.
Ces coefficients d'ajustement de surface sont utilisés pour configurer une étape de rééchantillonnage 624 dans laquelle les fichiers d'images rééchantillonnés translatés et recadrés reçus en provenance de la couche précédente du pipeline 520 sont rééchantillonnés, afin de créer un ensemble de fichiers d'images SAR alignés, délivrés en sortie du pipeline 520.
Les coefficients d'ajustement de surface décrivent des ajustements précis des images afin de les amener à être alignées et calées les unes par rapport aux autres.
Les coefficients d'ajustement de surface sont également fournis en sortie au traitement CCD 530 en tant que données de configuration du pipeline.
Une étape d'intégration 632 reçoit également les fichiers d'images SAR alignés, et les intègre pour former un ensemble de fichiers de produits SAR multivisée.
Comme on aura pu le noter ci-dessus, toutes les couches du traitement SAR en pipeline 520 conduisent à la production de données de traitement du pipeline, à savoir des cartes de pixels provenant de la première couche, des données de décalage global provenant de la deuxième couche, et des coefficients d'ajustement de surface provenant de la troisième couche.
Celles-ci sont introduites à des stades de traitement respectifs du traitement CCD en pipeline 530. Le traitement CCD en pipeline 530 comprend une étape de rééchantillonnage 608, fonctionnellement équivalente à l'étape de rééchantillonnage 604 du traitement SAR en pipeline 520. Celle-ci applique le même traitement de rééchantillonnage, à des fichiers de produits de changements entrants fournis en entrée au traitement CCD en pipeline 530.
Les fichiers de produits de changements rééchantillonnés sont ensuite transmis à une étape de recalage 618, fonctionnellement équivalente à l'étape de recalage 614 du traitement SAR en pipeline 520. Celle-ci applique la même fonction de translation et de recadrage aux fichiers de produits de changements rééchantillonnés, que celle qui est appliquée aux fichiers d'images SAR de référence rééchantillonnés traités à l'étape équivalente du traitement SAR en pipeline 520.
Les fichiers de produits de changements décalés rééchantillonnés qui en résultent sont ensuite transmis à une étape de rééchantillonnage 628, fonctionnellement équivalente à l'étape de rééchantillonnage 624 du traitement SAR en pipeline 520. Cette étape 628, configurée par les coefficients d'ajustement de surface générés par l’étape de mesure de la distorsion 622, traite les fichiers de produits de changements rééchantillonnés recalés afin de produire un ensemble de fichiers de produits de changements alignés.
Une étape d'intégration 638 reçoit également les fichiers de produits de changements alignés, et les intègre pour former un ensemble de fichiers de produits de changements multivisée.
Le lecteur notera que les étapes de traitement mentionnées ci-dessus ne sont pas essentielles, comme cela a été spécifié. Les transformations pouvant être envisagées dans les modes de mise en œuvre comprennent :
- des calculs géométriques utilisant des métadonnées d'images SAR, par exemple :
- une conversion d'orientation inclinée en un plan,
- une rotation (et le cas échéant un redressement) pour compenser l'angle de strabisme,
- une orthorectification, soit en un plan horizontal soit en des données numériques d'altitude du terrain - des mesures effectuées entre des paires d'images SAR, comme par exemple :
- un décalage d'alignement grossier entre des images (décalage de pixels sur chaque axe),
- un alignement précis d'une variation locale.
L'élément clé du mode de mise en œuvre décrit est que, pour chaque transformation appliquée aux données d'images SAR, il existe une transformation équivalente effectuée sur les produits de changements correspondants.
Bien que l'exécution d'un traitement en pipeline parallèle réalisant un traitement de produits CCD ait été présentée à titre d'exemple, on peut envisager un traitement quelconque conçu, dans le but d'établir un produit de changement, de telle façon que les transformations destinées à rectifier l'alignement d'images SAR soient également appliquées en parallèle, afin d'obtenir les produits de changements correspondants. Des variantes appropriées de l'approche CCD mentionnée ci-dessus comprennent l'élaboration d'un produit de changement CCS ayant une résolution supérieure, proposé par Thaïes, et la Détection des Changements d'Amplitude non cohérente (ACD). De manière facultative, plusieurs types de produits de changements différents peuvent être traités en parallèle.
En tant que variante de l'approche représentée sur la figure 5, la figure 6 illustre une forme de réalisation dans laquelle les produits de changements sont rééchantillonnés une fois, et non plusieurs fois.
Dans ce traitement, toutes les caractéristiques dutraitement SAR en pipeline multivisée 520 sont reproduites. Les modifications du traitement représenté sur la figure 5 s’appliquent toutes au traitement en pipeline de changement multivisée, maintenant désigné par le repère 532.
Comme illustré, les fichiers de produits de changements sont maintenant transmis à une étape de rééchantillonnage 728 qui reçoit un ensemble de coefficients d'une étape de combinaison de coefficients 726. L'étape de combinaison de coefficients construit un ensemble de coefficients, afin d'en déduire une transformation équivalente à l'effet combiné des transformations subies par les images SAR de référence dans le traitement d'image SAR 520. A cet effet, l'étape de combinaison de coefficients 726 reçoit les coefficients en provenance de chaque étape de transformation 602, 612, 622 du traitement SAR en pipeline 520. La sortie de l'étape de rééchantillonnage 728 consiste en un ensemble de fichiers de produits de changements alignés. Comme précédemment, une étape d’intégration 738 reçoit également les fichiers de produits de changements alignés, et les intègre pour former un ensemble de fichiers de produits de changements multivisée.
Des formes de réalisation de ce mode de mise en œuvre peuvent conduire à une légère amélioration de qualité de l'image de sortie, et peuvent également tirer profit de l'élimination d'une exigence selon laquelle les produits de changements sont conservés en mémoire pendant l'ensemble du traitement ; ils peuvent être chargés une fois que toutes les corrections d'alignement ont été générées.
Tous les modes de réalisation mentionnés ci-dessus peuvent être mis en œuvre, dans la pratique, sur un ordinateur polyvalent configuré par un logiciel approprié. Un produit logiciel pourrait être introduit dans l'ordinateur par des moyens quelconques, par exemple par un téléchargement, par introduction d'un support de stockage lisible par ordinateur (comme un disque, une carte mémoire non volatile ou un dispositif électronique), ou par insertion, dans un réceptacle prévu à cet effet, d'un dispositif de mémoire approprié tel qu’une mémoire morte. Il pourrait également être mis en œuvre sous la forme d'un dispositif de stockage de programme dédié, d'un ordinateur pré-équipé, tel qu'un dispositif de traitement spécifique d'une application. Des systèmes programmés permettant d'exécuter un code de programme destiné à implémenter un mode de mise en œuvre pourraient être fournis par l'environnement extérieur, par exemple par l'intermédiaire d'un système de stockage réparti, souvent désigné sous la dénomination de Cloud base service ou service dans le nuage.
Bien que certains modes de mise en œuvre aient été décrits, ces modes n'ont été présentés qu'au travers d'exemples et ne doivent pas être considérés comme limitant l'étendue de l'invention. En effet, le nouvel appareil et les nouveaux procédés décrits ici peuvent être mis en œuvre sous diverses autres formes ; de plus, diverses omissions, substitutions et modifications de la forme des dispositifs, des procédés et des produits décrits ici peuvent être produites sans que l'on s'écarte de l'esprit de l'invention. Les revendications annexées et leurs équivalents doivent être considérés comme couvrant les formes ou les modifications pouvant entre dans le cadre et l'esprit de l'invention.

Claims (16)

  1. REVENDICATIONS
    1. Procédé de traitement de données d'images de radar à ouverture synthétique, SAR, comprenant une pluralité de trames de données d'images SAR pour chacune d'une pluralité de géométries d'images, caractérisé en ce qu'il consiste à:
    - pour chaque géométrie d'image, appliquer une détection de changements (404) aux trames de données d'images SAR correspondant à ladite géométrie d'image afin de produire une pluralité correspondante de produits de changements ;
    - sélectionner (402) une pluralité desdites trames acquises en tant que trames de référence, à raison d'une pour chaque géométrie d'image ;
    - appliquer un traitement SAR multivisée (520) aux trames de référence afin de produire un produit SAR multivisée, le traitement SAR multivisée (520) comprenant au moins une étape de traitement consistant à mesurer une propriété des données contenues dans les trames de référence et à appliquer aux données une transformation déterminée par la propriété mesurée ; et
    - appliquer un traitement de changement multivisée (530) aux produits de changements, le traitement de changement multivisée consistant à appliquer la même transformation que dans le traitement SAR multivisée (520) aux produits de changements, afin de produire un produit de changement multivisée.
  2. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'application du traitement SAR multivisée (520) consiste à calculer (602), pour chaque trame de référence sélectionnée, une carte de positions de pixels orthorectifiée, et rééchantillonner (604) la ou chaque trame associée à la géométrie d'image de la trame de référence en utilisant la carte de positions de pixels orthorectifiée, et dans lequel l'application du traitement de changement multivisée (530) consiste à appliquer un rééchantillonnage (608) aux produits de changements en utilisant les cartes de positions de pixels orthorectifiées.
  3. 3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel l'application du traitement SAR multivisée (520) consiste en outre, pour chaque trame de référence, à mesurer (612) la ou chaque autre trame associée à la même géométrie d'image pour déterminer un ensemble de mesures de décalage global, et appliquer (614) les mesures de décalage global à la ou à chaque autre trame afin d'obtenir un ensemble de trames d'images grossièrement recalées, et dans lequel l'application du traitement de changement multivisée (530) consiste à appliquer (618) à chaque produit de changement l'ensemble respectif de mesures de décalage global pouvant être appliquées à ce produit de changement.
  4. 4. Procédé selon la revendication 3, dans lequel l'application du traitement SAR multivisée (520) consiste en outre, pour chaque trame de référence, à mesurer (622) la ou chaque autre trame associée à la même géométrie d'image pour déterminer un ensemble de coefficients d'ajustement de distorsion et/ou de surface pour la ou chaque autre trame, et appliquer (624) les coefficients d'ajustement de distorsion et/ou de surface afin d'obtenir des trames d'images alignées, et dans lequel l'application du traitement de changement multivisée (530) consiste à appliquer (628) les coefficients d'ajustement de distorsion et/ou de surface à leurs produits de changements respectifs afin d'obtenir des fichiers de produits de changements alignés.
  5. 5. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'application du traitement SAR multivisée (520) consiste à :
    - calculer (602), pour chaque trame de référence sélectionnée, une carte de positions de pixels orthorectifiée, et rééchantillonner (604) la ou chaque trame associée à la géométrie d'image de la trame de référence en utilisant la carte de positions de pixels orthorectifiée,
    - pour chaque trame de référence, mesurer la ou chaque autre trame associée à la même géométrie d'image pour déterminer (612) un ensemble de mesures de décalage global, et appliquer (614) les mesures de décalage global à la ou à chaque autre trame afin d'obtenir un ensemble de trames d'images grossièrement ajustées,
    - pour chaque trame de référence, mesurer (622) la ou chaque autre trame associée à la même géométrie d'image pour déterminer un ensemble de coefficients d'ajustement de distorsion et/ou de surface pour la ou chaque autre trame, et appliquer (624) les coefficients d'ajustement de distorsion et/ou de surface afin d'obtenir des trames d'images alignées, et dans lequel l'application du traitement de changement multivisée (530) consiste à déterminer une transformation de données équivalente au rééchantillonnage, appliquer les mesures de décalage global, et appliquer les coefficients d'ajustement de distorsion et/ou de surface, et appliquer la transformation équivalente aux produits de changements afin d'obtenir des fichiers de produits de changements alignés.
  6. 6. Procédé selon la revendication 4 ou la revendication 5, et consistant en outre à intégrer (632) lesdites trames d'images alignées afin de produire un fichier de produit SAR multivisée.
  7. 7. Procédé selon la revendication 5 ou la revendication 6, consistant en outre à intégrer (638) lesdits fichiers de produits de changements alignés afin de produire un fichier de produit de changement multivisée.
  8. 8. Processeur de données destiné à traiter des données d'images de radar à ouverture synthétique, SAR, les données d'images comprenant une pluralité de trames de données d'images SAR pour chacune d'une pluralité de géométries d'images, ledit processeur comportant;
    - une unité de détection de changements ayant pour fonction d'appliquer la détection de changements (404) aux trames associées à chacune desdites géométries d'images, afin de produire un produit de changement pour chaque géométrie d'image ;
    un sélecteur de trame de référence (402) ayant pour fonction de sélectionner une trame de référence, par rapport à chaque géométrie d'image, parmi les trames acquises associées à ladite géométrie d'image ;
    - un processeur SAR multivisée (420) ayant pour fonction de traiter les trames de référence afin de produire un produit SAR multivisée, le processeur SAR multivisée (420) comprenant un ou plusieurs étages de traitement, chaque étage de traitement comprenant une unité de mesure ayant pour fonction d'acquérir une mesure ayant pour base les trames de référence et une unité de traitement configurable, l'unité de traitement pouvant être configurée sur la base de la mesure ; et
    - un processeur de changement multivisée (430) ayant pour fonction de traiter les produits de changements afin de produire un produit de changement multivisée, le processeur de changement multivisée (430) ayant pour fonction de traiter les produits de changements de façon à les adapter au traitement du processeur SAR multivisée (420).
  9. 9. Processeur de données selon la revendication 8 et dans lequel le processeur SAR multivisée (420) comprend un dispositif de cartographie des positions de pixels ayant pour fonction de calculer (602), pour chaque trame de référence sélectionnée, une carte de positions de pixels orthorectifiée, et un rééchantillonneur ayant pour fonction de rééchantillonner (604) la trame de référence en utilisant la carte de positions de pixels orthorectifiée, et dans lequel le processeur de changement multivisée (430) comprend un rééchantillonneur correspondant ayant pour fonction de rééchantillonner (608) les produits de changements en utilisant les cartes de positions de pixels orthorectifiées.
  10. 10. Processeur de données selon la revendication 8, dans lequel le processeur SAR multivisée (420) comprend en outre un dispositif de mesure de décalage global ayant pour fonction, pour chaque trame de référence, de mesurer (612) la ou chaque autre trame associée à la même géométrie d'image pour déterminer un ensemble de mesures de décalage global, et un dispositif d'ajustement du décalage global ayant pour fonction d'appliquer (614) les mesures de décalage global à la ou à chaque autre trame afin d'obtenir un ensemble de trames d'images grossièrement recalées, et dans lequel le processeur de changement multivisée (430) comprend un dispositif d'ajustement du décalage global correspondant ayant pour fonction d'appliquer (618) à chaque produit de changement l'ensemble respectif de mesures de décalage global pouvant être appliquées à ce produit de changement.
  11. 11. Processeur de données selon la revendication 9, dans lequel le processeur SAR multivisée comprend en outre un dispositif de détermination d'alignement ayant pour fonction, pour chaque trame de référence, de mesurer (622) la ou chaque autre trame associée à la même géométrie d'image pour déterminer un ensemble de coefficients d'ajustement de distorsion et/ou de surface pour la ou chaque autre trame, et un applicateur d'alignement ayant pour fonction d'appliquer (624) les coefficients d'ajustement de distorsion et/ou de surface afin d'obtenir des trames d'images alignées, et dans lequel le processeur de changement multivisée (430) comprend un applicateur d'alignement correspondant ayant pour fonction d'appliquer (628) les coefficients d'ajustement de distorsion et/ou de surface à leurs produits de changements respectifs afin d'obtenir des fichiers de produits de changements alignés.
  12. 12. Processeur de données selon la revendication 7 dans lequel le processeur SAR multivisée (420) comprend :
    - un dispositif de cartographie des positions de pixels ayant pour fonction de calculer (602), pour chaque trame de référence sélectionnée, une carte de positions de pixels orthorectifiée, et un rééchantillonneur ayant pour fonction de rééchantillonner (604) la trame de référence en utilisant la carte de positions de pixels orthorectifiée,
    - un dispositif de mesure de décalage global ayant pour fonction, pour chaque trame de référence, de mesurer (612) la ou chaque autre trame associée à la même géométrie d'image pour déterminer un ensemble de mesures de décalage global, et un dispositif d'ajustement du décalage global ayant pour fonction d'appliquer (614) les mesures de décalage global à la ou à chaque autre trame afin d'obtenir un ensemble de trames d'images grossièrement recalées, et un dispositif de détermination d'alignement ayant pour fonction, pour chaque trame de référence, de mesurer (622) la ou chaque autre trame associée à la même géométrie d'image pour déterminer un ensemble de coefficients d'ajustement de distorsion et/ou de surface pour la ou chaque autre trame, et un applicateur d'alignement ayant pour fonction d'appliquer (624) les coefficients d'ajustement de distorsion et/ou de surface afin d'obtenir des trames d'images alignées, et dans lequel le processeur de changement multivisée (430) a pour fonction d'acquérir les cartes de positions de pixels orthorectifiées, l'ensemble de mesures de décalage global et l'ensemble de coefficients d'ajustement de distorsion et/ou de surface, le processeur de changement multivisée comprenant une unité de transformation ayant pour fonction d'appliquer une transformation aux produits de changements équivalente à l'effet combiné du rééchantillonneur, du dispositif d'ajustement du décalage
    5 global et de l'applicateur d'alignement sur la base des cartes de positions de pixels orthorectifiées acquises, de l'ensemble de mesures de décalage global et de l'ensemble de coefficients d'ajustement de distorsion et/ou de surface afin d'obtenir des fichiers de produits de changements alignés.
    10 13. Processeur de données selon la revendication 11 ou la revendication 12 et comprenant en outre un intégrateur de trames d'images ayant pour fonction d'intégrer (632) lesdites trames d'images alignées afin de produire un fichier de produit SAR multivisée.
  13. 15 14. Processeur de données selon la revendication 13, comprenant en outre un intégrateur de produits de changements ayant pour fonction d'intégrer (638) lesdits fichiers de produits de changements alignés afin de produire un fichier de produit de changements multivisée.
  14. 2 0 15. Produit de programme d'ordinateur comprenant des instructions exécutables par ordinateur qui, lorsqu'elles sont exécutées par un ordinateur, amènent l'ordinateur à devenir configuré de manière à exécuter un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7.
  15. 25
  16. 16. Support non volatil lisible par ordinateur stockant des instructions exécutables par ordinateur qui, lorsqu'elles sont exécutées par un ordinateur, amènent l'ordinateur à devenir configuré pour exécuter un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7.
    1/6
    130
    150
FR1757780A 2016-08-23 2017-08-22 Detection coherente multivisee de changements Active FR3055421B1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB1614370.3 2016-08-23
GB1614370.3A GB2553284B (en) 2016-08-23 2016-08-23 Multilook coherent change detection

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR3055421A1 true FR3055421A1 (fr) 2018-03-02
FR3055421B1 FR3055421B1 (fr) 2020-03-27

Family

ID=57045613

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR1757780A Active FR3055421B1 (fr) 2016-08-23 2017-08-22 Detection coherente multivisee de changements

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10578735B2 (fr)
FR (1) FR3055421B1 (fr)
GB (1) GB2553284B (fr)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11029403B2 (en) * 2017-12-18 2021-06-08 The Government Of The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Navy Millimeter-wave airborne radar for 3-Dimensional imaging of moving and stationary targets
JP6919764B2 (ja) * 2018-03-26 2021-08-18 日本電気株式会社 レーダ画像処理装置、レーダ画像処理方法、および、プログラム
CN109242889B (zh) * 2018-08-27 2020-06-16 大连理工大学 基于上下文显著性检测与sae的sar图像变化检测方法
CN109615584B (zh) * 2018-12-17 2022-12-06 辽宁工程技术大学 一种基于单应性约束的sar图像序列map超分辨率重建方法
CN109961028A (zh) * 2019-03-15 2019-07-02 西安电子科技大学 基于三维块匹配和全连接条件随机场的sar检测方法
CN110211068B (zh) * 2019-05-20 2022-09-09 河南大学 亚像素精度sar图像水线映射方法
US11255960B2 (en) * 2020-01-24 2022-02-22 The Boeing Company Synthetic aperture radar (SAR) based convolutional navigation
CN112734695B (zh) * 2020-12-23 2022-03-22 中国海洋大学 基于区域增强卷积神经网络的sar图像变化检测方法
CN112965065A (zh) * 2021-02-03 2021-06-15 北京观微科技有限公司 一种协同sar影像相位、强度和相干性信息的矿区探测方法
WO2023073936A1 (fr) 2021-10-29 2023-05-04 日本電気株式会社 Système et procédé de traitement de signaux

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008057286A2 (fr) * 2006-10-27 2008-05-15 Clariant Technologies Corp. Procédé et appareil pour imagerie à micro-ondes et ondes millimétriques
GB0823034D0 (en) * 2008-12-18 2009-01-28 Qinetiq Ltd System and method for processing radar imagery
JP5448981B2 (ja) * 2009-04-08 2014-03-19 株式会社半導体エネルギー研究所 液晶表示装置の駆動方法
IL202788A (en) * 2009-12-17 2016-08-31 Elta Systems Ltd Method and system for improving radar image
US20120069238A1 (en) * 2010-09-16 2012-03-22 Panasonic Corporation Image capturing device
JPWO2014132754A1 (ja) * 2013-02-26 2017-02-02 コニカミノルタ株式会社 画像処理装置および画像処理方法
US9395437B2 (en) * 2013-06-06 2016-07-19 The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Army Moving multi-polarization multi-transmitter/receiver ground penetrating radar system and signal processing for buried target detection
US10042048B1 (en) * 2014-02-20 2018-08-07 National Technology & Engineering Solutions Of Sandia, Llc Superpixels for improved structure and terrain classification using multiple synthetic aperture radar image products
CA2947609C (fr) * 2014-05-20 2021-01-26 Children's Hospital Medical Center Dispositif d'insertion d'aiguille autonome guide par l'image permettant un acces vasculaire
WO2015180053A1 (fr) * 2014-05-28 2015-12-03 北京大学深圳研究生院 Procédé et appareil de reconstruction rapide d'image à super-résolution
US9523768B1 (en) * 2014-09-30 2016-12-20 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Digital beamforming interferometry
US9239384B1 (en) * 2014-10-21 2016-01-19 Sandia Corporation Terrain detection and classification using single polarization SAR
US10413186B2 (en) * 2015-11-12 2019-09-17 The Johns Hopkins University Coherent optical imaging for detecting neural signatures and medical imaging applications using holographic imaging techniques

Also Published As

Publication number Publication date
US20180059238A1 (en) 2018-03-01
GB2553284B (en) 2020-02-05
GB201614370D0 (en) 2016-10-05
US10578735B2 (en) 2020-03-03
GB2553284A (en) 2018-03-07
FR3055421B1 (fr) 2020-03-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR3055421A1 (fr) Detection coherente multivisee de changements
EP2549434B1 (fr) Procédé de modélisation de bâtiments à partir d'une image géoréférencée
US10373339B2 (en) Hyperspectral scene analysis via structure from motion
EP2870586B1 (fr) Système et procédé d'analyse résiduelle d'images
EP2502202B1 (fr) Procede d'estimation du mouvement d'un instrument d'observation à defilement survolant un corps celeste
EP2724203A1 (fr) Génération de données de carte
FR3038431A1 (fr) Bloc camera haute resolution pour drone, avec correction des instabilites de type oscillations ondulantes
US11941787B2 (en) Denoising depth data of low-signal pixels
EP3114831B1 (fr) Débruitage vidéo optimisé pour système multicapteur hétérogène
FR3042283B1 (fr) Methode de traitement d'une image radar de type sar et methode de detection de cible associee
US20230147186A1 (en) Adaptive processing in time of flight imaging
FR2790851A1 (fr) Procede d'amelioration de la detection d'elements d'interet dans une image radiographique numerique
CN106405546A (zh) 基于压缩散斑的快速关联成像系统及方法
FR3071344A1 (fr) Procede de determination d'une fonction d'etalement de point d'un systeme d'imagerie
JP2009115498A (ja) ハイパースペクトル画像解析システム、その方法及びそのプログラム
CN115468654A (zh) 最佳角度下偏振差异特征图像获取方法
WO2018007628A1 (fr) Méthode et système de reconstruction d'une représentation tridimensionnelle
EP3073441B1 (fr) Procédé de correction d'une image d'au moins un objet présenté à distance devant un imageur et éclairé par un système d'éclairage et système de prise de vues pour la mise en oeuvre dudit procédé
EP0410826B1 (fr) Procédé itératif d'estimation de mouvement, entre une image de référence et une image courante, et dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé
US8823822B1 (en) Determining phase transfer function
EP2980529B1 (fr) Procede d'estimation de la distance d'un objet a un systeme d'imagerie
EP2279488B1 (fr) Procédé de détermination d'une représentation tridimensionnelle d'un objet à partir de points, programme d'ordinateur et système d'imagerie correspondant
WO2016134903A1 (fr) Procédé de segmentation de l'image d'un objet reconstruit par reconstruction tridimensionnelle
EP4156102A1 (fr) Procédé de sélection de paires stéréoscopiques d'images aériennes ou satellite pour générer des données d élévation
EP2747421A1 (fr) Procédé et dispositif de correction de réponse spatiale pour spectromètres à transformée de fourier imageurs

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 2

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 3

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 4

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 5

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 6

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 7