On the illumination invariance of the level lines under directed light. Application to change detection.

International audienceWe analyze the illumination invariance of the level lines of an image. We show that if the scene surface has Lambertian reflectance and the light is directed, then a necessary condition for the level lines to be illumination invariant is that the 3D scene be developable and that its albedo satisfies some geometrical constraints. We then show that the level lines are ``almost'' invariant for piecewise developable surfaces. Such surfaces fit most of the urban structures. In a second part, this allows us to devise a very fast algorithm that detects changes between pairs of remotely sensed images of urban areas, independently of the lighting conditions. We show the effectiveness of the algorithm both on synthetic OpenGL scenes and real Quickbird images. We compare the efficiency of the proposed algorithm with other classical approaches and show that it is superior both in practice and in theory

La détection de changement au service de la gestion de catastrophe

Depuis quelque temps, lorsque nous pensons à une catastrophe majeure, qu’elle soit d’ordre naturel ou de notre propre faction, nous pensons presque automatiquement à des images satellitaires des zones affectées. Ceci nous vient à l’esprit en partie à cause de la couverture médiatique qui utilise de plus en plus les mêmes sources de données que celles qui sont utilisées pour aider à la planification des efforts de secours. Le traitement d’images satellitaires est un outil précieux dans ce contexte-ci car nous pouvons extraire de nombreux types d’information pertinents aux diverses étapes de la planification des secours. Les concepts reliés à la télédétection ainsi que les outils et les techniques d’analyse qu’ont développé les chercheurs, les analystes et les photo-interprètes pour traiter et analyser des images satellitaires sont utilisés à bon escient afin de réaliser le traitement et l’analyse rapide d’images lors de catastrophes majeures pour aider à réaliser les produits cartographiques requis par la planification des efforts de secours. Ce document porte sur l’un des aspects techniques qui pourraient être particulièrement judicieux dans ce contexte, la détection de changement. Nous comprenons que l’exercice d’analyse que sous-tend l’usage d’images satellitaires dans un contexte de gestion de catastrophe est essentiellement la comparaison de ce qui « était » avant un événement de ce type à ce qui « est » après une catastrophe majeure. Conceptuellement, cette famille de techniques semble tout à propos, mais qu’en est-il réellement? Pour répondre à cette question, nous nous pencherons sur la question en analysant la chaine de traitement sous-jacente ainsi que les contraintes fonctionnelles s’y rapportant et tenterons de remettre le tout en contexte en fonction de la détection de changement et de la difficulté reliée à son utilisation dans un contexte de gestion de catastrophe. Nous nous pencherons aussi sur la question de l’établissement des éléments techniques, fonctionnels et conceptuels requis pour permettre d’accroitre le potentiel d’utilisation de la détection de changement dans un contexte de gestion de catastrophe