Calcul de dérivées discretes dans l'espace

**nickoko** · 19/06/2006, 00h11

Bonjour,
J'effectue un travail sur des images satellites pour la détection de feux de forêts.
Nous récupérons donc des images satellites avec 1024 niveaux de gris, le blanc représentant les pixels les plus chauds et les noirs les plus froids.
Afin de détecter les variations de température, j'envisageais de calculer des dérivée partiel dans toutes les directions afin de constater les augmentations brutales de température entre plusieurs pixels voisins.
Quelqu'un ici a t'il déja travaillé de la sorte? et sinon, quelle méthode conseillez vous pour obtenir un résultat probant? (je ne vois pas trop comment récupérer les pixels présentant une pente intéressante)
Merci d'avance.

**granquet** · 19/06/2006, 00h17

je ne comprend pas la question

!

ou se situe le probleme?
-obtenir une image des variations de temperature (derivée) ?
-traiter les resultats ?

**Pragmateek** · 19/06/2006, 00h17

Le forum algorithmie apportera sûrement plus de réponses:
http://www.developpez.net/forums/forumdisplay.php?f=60

**nickoko** · 19/06/2006, 00h19

je m'excuse si je me suis planté de section! enfin vu que j'ai deja eu une réponse...
je désire obtenir les coordonnées des pixels appartenant à une pente importante, c'est à dire, là où il y aurait une forte variation de température.

**NewbiZ** · 19/06/2006, 00h25

Il faudrait déjà qu'on ait accès à une base de photos caractéristiques.

Les réseaux neuronaux sont particulièrement adaptés à ce que tu recherches. Outre leurs bonnes performances dans le domaine de la détection des formes, ils pourront très bien s'adapter au domaine spécifique de la recherche de formes caractéristiques de feux si tu passes du temps à instruire le réseaux.

Recherche sur Google :
+ Bayes (règle de)
+ matrices de confusion
+ application de Reconnaissance de Formes
+ analyse discriminante
+ kppv
+ CART (arbres de décision)
+ EM
+ fusion de données, flou, DS,…

**nickoko** · 19/06/2006, 00h26

alors la photo ne servirait pas a grand chose. on la transforme en un tableau d'un certain nombre de pixel (un pixel vaut 9km2).
les pixels ont une valeur de 0 à 1024.

**Pragmateek** · 19/06/2006, 00h30

Ceci est sans doute trés naïf:
si le niveau de gris d'un pixel est directement lié à une température pourquoi ne pas parcourir l'image à la recherche des niveaux les plus élevés puis par la suite identifier les zones contenant des pixels d'un niveau anormal.

**nickoko** · 19/06/2006, 00h36

hé hé seriousme! cela est déja fait. on a un algo de recherche qui nous ressort des valeurs élevées. mais le problème est qu'il est difficile de trouver un seuil convenable. en effet, suivant les pays, la température du sol ne sera pas la même. par exemple, le midi en afrique, tous les pixels seront assez blancs et pourront dépasser la valeur d'un petit feu en europe.
si on arrive à calculer les dérivées dans toutes les directions, on pourra détecter des variations à plusieurs niveaux de température (par exemple de 20 à 25 degrés en europe mais de 30 à 35 dégré en afrique).

**nickoko** · 19/06/2006, 09h30

d'autres idées?

**DaZumba** · 19/06/2006, 10h53

Envoyé par nickoko

Afin de détecter les variations de température, j'envisageais de calculer des dérivée partiel dans toutes les directions afin de constater les augmentations brutales de température entre plusieurs pixels voisins.

En general, les produits feux issus de mesures satellitaires (type AVHRR ou MODIS) utilisent la signature spectrale des feux (i.e. mesure dans differents canaux) et definissent des seuils en temperature de brillance. Ton idee d'utiliser des ecarts-types locaux va etre limitee par la resolution spatiale de l'instrument (il est assez rare qu'un feu occupe l'ensemble d'un pixel, meme a 250m de resolution). Pour commencer, tu peux regarder Justice et al., Remote Sens. Environ. 83, 244-262, 2002 pour voir comment ils utilisent les donnees MODIS pour detecter les feux.

**nickoko** · 19/06/2006, 11h44

on travaille sur eumetsat, qui ne possède qu'un canal intéressant pour cette détection (ir 3.9 pour les températures).
la dérivée nous permettrait de constater la différence de tempérture entre deux pixels voisins. et donc la possibilité de la présence d'un feu.

**NewbiZ** · 19/06/2006, 11h49

label je_necoute_que_moi:
x> Il y a la technique "..." qui est toute indiquée.
nickoko> Mes les dérivées c'est mieux
goto je_necoute_que_moi

**nickoko** · 19/06/2006, 11h55

Envoyé par NewbiZ

label je_necoute_que_moi:
x> Il y a la technique "..." qui est toute indiquée.
nickoko> Mes les dérivées c'est mieux
goto je_necoute_que_moi

newbiz si tu connaissais le sujet, tu ne posterais pas ça... tous les satellites ne sont pas aussi précis et n'offrent pas les mêmes possibilités de longueurs d'ondes. donc l'analyse par seuil sur eumetsat est imprécise et il faut envisager une autre méthode. évite le spam.
comme je l'ai dit précédemment j'ai posté sur la partie alo mais comme on m'a reposé des questions ici j'y ai répondu...

**DaZumba** · 19/06/2006, 12h13

Envoyé par nickoko

on travaille sur eumetsat, qui ne possède qu'un canal intéressant pour cette détection (ir 3.9 pour les températures).
la dérivée nous permettrait de constater la différence de tempérture entre deux pixels voisins. et donc la possibilité de la présence d'un feu.

Comme l'indique Emmanuel, on est hors-sujet (le fait que l'algorithme soit implemente en C n'y change rien. Il pourrait etre en Fortran, ce serait la meme chose).
Donc <HS>
Eumetsat n'est pas un satellite, c'est l'organisation europeenne qui s'occupe des satellites meteo europeens. Je suppose que tu travailles sur Meteosat ancienne generation (Seviri/MSG propose plusieurs canaux IR). Si tu veux appliquer ta methode, je rappelle qu'une derivee n'est qu'un delta. Donc il te suffis de calculer l'ecart-type de ta temperature de brillance (ou ta radiance, si tu travailles en niveau 1) sur une selection de pixels (disons sur un super-pixel de 3x3). Mais la temperature de brillance de la surface etant inconnue, tu vas avoir des problemes, car elle va contribuer a l'ecart-type.
</HS>

**NewbiZ** · 19/06/2006, 12h29

donc l'analyse par seuil sur eumetsat est imprécise et il faut envisager une autre méthode. évite le spam.

Je ne te parle pas de l'analyse de seuil (je t'ai parlé de NN), il y a eu au moins 10 propositions différentes dans le topic (qui d'ailleurs n'a rien a voir avec le langage C) et la seule chose sur laquelle ca a débouché c'est "je veux utiliser mes dérivées". Si tu veux les utiliser a tout prix vas-y et reviens poster tes problèmes de C, mais pas la peine de demander des idées pour ne pas les considérer.

**nickoko** · 19/06/2006, 13h34

Envoyé par DaZumba

Comme l'indique Emmanuel, on est hors-sujet (le fait que l'algorithme soit implemente en C n'y change rien. Il pourrait etre en Fortran, ce serait la meme chose).
Donc <HS>
Eumetsat n'est pas un satellite, c'est l'organisation europeenne qui s'occupe des satellites meteo europeens. Je suppose que tu travailles sur Meteosat ancienne generation (Seviri/MSG propose plusieurs canaux IR).
</HS>

oui bien sur, meteosat, je ne me suis pas relu...

Envoyé par DaZumba

Si tu veux appliquer ta methode, je rappelle qu'une derivee n'est qu'un delta. Donc il te suffis de calculer l'ecart-type de ta temperature de brillance (ou ta radiance, si tu travailles en niveau 1) sur une selection de pixels (disons sur un super-pixel de 3x3). Mais la temperature de brillance de la surface etant inconnue, tu vas avoir des problemes, car elle va contribuer a l'ecart-type.
>

ce sont des valeurs pixels que je recupère, difficilement convertibles en température ou radiance (enfin pas de facon précise).
je ne comprends pas bien ce que tu veux dire.

**DaZumba** · 19/06/2006, 14h42

Envoyé par nickoko

ce sont des valeurs pixels que je recupère, difficilement convertibles en température ou radiance (enfin pas de facon précise).
je ne comprends pas bien ce que tu veux dire.

<HS>
En general, on applique une chaine de traitement aux donnees satellitaires. Le niveau 0 est les comptes numeriques donne par le capteur CCD. L'etallonage de l'instrument permet de deriver les luminances (radiances) dans le canal en cours. En y ajoutant des donnees de geolocalisation (lat/lon), on parvient au niveau 1 - c'est en general la-dessus que travaillent les algorithmes scientifiques qui derivent les informations sur l'etat de l'atmosphere et de la surface pour produire des resultats de plus haut niveau (a valeur ajoutee, niveaux 2, 3, etc.).
Ici, tu me dis travailler sur du niveau de gris, ce ressemblerait a un niveau 1 projete sur une gamme de valeur reduite.
</HS>