{"id":6999,"date":"2018-11-30T14:14:25","date_gmt":"2018-11-30T13:14:25","guid":{"rendered":"http:\/\/www.sigterritoires.fr\/?p=6999"},"modified":"2018-12-02T18:21:31","modified_gmt":"2018-12-02T17:21:31","slug":"tutoriel-classification-dimages-avec-arcmap-2-3-les-filtres-spatiaux","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sigterritoires.fr\/index.php\/tutoriel-classification-dimages-avec-arcmap-2-3-les-filtres-spatiaux\/","title":{"rendered":"Tutoriel classification d’images avec ArcMap: 2.3- Les filtres spatiaux"},"content":{"rendered":"\n

Les filtres spatiaux<\/strong> repr\u00e9sentent une autre m\u00e9thode de traitement num\u00e9rique utilis\u00e9es pour le rehaussement d’une image. Ces filtres sont con\u00e7us de fa\u00e7on \u00e0 faire ressortir ou \u00e0 supprimer des caract\u00e9ristiques sp\u00e9cifiques d’une image en se basant sur leur fr\u00e9quence spatiale<\/strong>. La fr\u00e9quence spatiale est li\u00e9e au concept de texture. Elle fait r\u00e9f\u00e9rence \u00e0 la fr\u00e9quence de variation des diff\u00e9rents tons qui apparaissent dans une image. Les r\u00e9gions d’une image o\u00f9 la texture est \u00ab\u00a0rugueuse\u00a0\u00bb sont les r\u00e9gions o\u00f9 les changements dans les tons sont abrupts; ces r\u00e9gions ont une fr\u00e9quence spatiale \u00e9lev\u00e9e. Les r\u00e9gions \u00ab\u00a0lisses\u00a0\u00bb ont une variation des tons qui est plus graduelle sur plusieurs pixels; ces r\u00e9gions ont une fr\u00e9quence spatiale faible. La m\u00e9thode de filtrage spatial consiste \u00e0 d\u00e9placer une \u00ab\u00a0fen\u00eatre\u00a0\u00bb d’une dimension de quelques pixels (ex. : 3 sur 3, 5 sur 5, etc.) au-dessus de chaque pixel de l’image. On applique alors un traitement math\u00e9matique utilisant les valeurs des pixels sous la fen\u00eatre et on remplace la valeur du pixel central par le r\u00e9sultat obtenu. La fen\u00eatre est d\u00e9plac\u00e9e le long des colonnes et des lignes de l’image, un pixel \u00e0 la fois, r\u00e9p\u00e9tant le calcul jusqu’\u00e0 ce que l’image enti\u00e8re ait \u00e9t\u00e9 filtr\u00e9e. En modifiant le calcul effectu\u00e9 \u00e0 l’int\u00e9rieur de la fen\u00eatre, il est possible de rehausser ou de supprimer diff\u00e9rents types de caract\u00e9ristiques pr\u00e9sents dans une image.<\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n

Un filtre passe-bas<\/strong> est con\u00e7u afin de mettre en \u00e9vidence les r\u00e9gions assez grandes et homog\u00e8nes ayant des pixels d’intensit\u00e9 similaire. Ce filtre r\u00e9duit les plus petits d\u00e9tails d’une image. Il est donc utilis\u00e9 pour lisser une image. Les filtres moyenneur et m\u00e9dian, souvent utilis\u00e9s avec les images radars , sont des exemples de filtre passe-bas. Les filtres passe-haut<\/strong> font le contraire : ils sont utilis\u00e9s pour raviver les petits d\u00e9tails d’une image. Un filtre passe-haut peut par exemple se d\u00e9finir en appliquant premi\u00e8rement un filtre passe-bas \u00e0 une image pour ensuite soustraire le r\u00e9sultat de l’image originale, ce qui produit une nouvelle image dans laquelle les d\u00e9tails ayant une fr\u00e9quence spatiale \u00e9lev\u00e9e sont rehauss\u00e9s. Les filtres directionnels ou les filtres d\u00e9tectant les contours sont utilis\u00e9s pour rehausser les caract\u00e9ristiques lin\u00e9aires d’une image comme les routes ou les limites des champs. Ces filtres peuvent aussi \u00eatre con\u00e7us pour rehausser des caract\u00e9ristiques ayant une certaine orientation dans l’image.<\/p>\n\n\n\n

Le rehaussement d’images est essentiellement un processus qui permet de faciliter l’interpr\u00e9tation visuelle d’une image. Dans certains cas (comme lors d’un filtrage passe-bas), le r\u00e9sultat peut para\u00eetre d\u00e9cevant mais il permet toutefois \u00e0 l’interpr\u00e8te de discerner les \u00e9l\u00e9ments de basse fr\u00e9quence spatiale parmi le fouillis des hautes fr\u00e9quences de l’image. Les rehaussements sont souvent appliqu\u00e9s pour des raisons sp\u00e9cifiques. Ainsi, pour une image donn\u00e9e, ils pourront \u00eatre forts diff\u00e9rents s’il s’agit d’applications diff\u00e9rentes.<\/p>\n\n\n\n

Contrairement au rehaussement dont nous avons parl\u00e9, le filtrage peut se faire de deux mani\u00e8res diff\u00e9rentes: en modifiant la visualisation de l’image ou en modifiant les valeurs de l’image elle-m\u00eame. Si vous d\u00e9cidez d’appliquer d\u00e9finitivement le filtrage pour travailler \u00e0 la classification sur l’image modifi\u00e9e, vous devrez cr\u00e9er une nouvelle image en sortie du processus de filtrage.<\/p>\n\n\n\n

Filtrage avec ArcMap<\/h2>\n\n\n\n
Vous disposez d’un outil dans la toolbox pour effectuer le filtrage d’images : Outils Spatial Analyst -> Voisinage -> Filtre<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n
$\"\"$ <\/a><\/figure>\n\n\n\n
Mais cette option est tr\u00e8s limit\u00e9e et oblige \u00e0 la cr\u00e9ation d’une nouvelle image.<\/p>\n\n\n\n
L’outil le plus appropri\u00e9 d’ArcMap pour travailler avec le filtrage est l’extension Image Analysis.<\/p>\n\n\n\n
Image Analysis<\/h2>\n\n\n\n
Pour ouvrir la fen\u00eatre d’Image Analysis, allez dans le Menu Fen\u00eatres->Image Analysis<\/em><\/strong><\/p>\n\n\n\n
$\"\"$ <\/a><\/figure>\n\n\n\n
La fen\u00eatre d’Image Analysis appara\u00eet alors<\/p>\n\n\n\n
$\"\"$ <\/a><\/figure>\n\n\n\n
L’interface compte cinq composants : la liste des couches, le volet Options, le volet Affichage, le volet Traitement et le volet Mensuration.<\/p>\n\n\n\n
Liste des couches<\/h3>\n\n\n\n
La liste des couches refl\u00e8te toutes les couches raster qui se trouvent dans le bloc de donn\u00e9es actif, y compris la couche Image de la mosa\u00efque, le service d’imagerie et les couches WCS. La couche de catalogue d’images n’est pas visible et ne peut pas \u00eatre utilis\u00e9e dans la fen\u00eatre Analyse d’image.<\/p>\n\n\n\n
La liste des couches ne remplace pas la table des mati\u00e8res, mais elle vous permet d’acc\u00e9der \u00e0 la bo\u00eete de dialogue Propri\u00e9t\u00e9s de la couche et de supprimer des couches. Elle vous permet \u00e9galement d’acc\u00e9l\u00e9rer la couche. Une couche raster acc\u00e9l\u00e9r\u00e9e appara\u00eet avec cette ic\u00f4ne : $\"Couche$ . Pour r\u00e9organiser les couches, vous devez utiliser la table des mati\u00e8res.<\/p>\n\n\n\n
Options<\/h3>\n\n\n\n
$\"Options\"\/$ <\/figure>\n\n\n\n
Le bouton Options <\/strong>d’analyse d’images se trouve en haut de la fen\u00eatre Analyse d’image. Il permet d’ouvrir la bo\u00eete de dialogue Options d’analyse d’images dans laquelle vous pouvez d\u00e9finir les valeurs par d\u00e9faut de certains des outils de la fen\u00eatre, telles que la d\u00e9finition des canaux rouges et proches infrarouges \u00e0 utiliser avec l’outil NDVI, les valeurs d’altitude et d’azimut \u00e0 utiliser avec l’outil Relief ombr\u00e9 et la valeur d’\u00e9cart type \u00e0 utiliser avec la m\u00e9thode d’\u00e9tirement Ecart type. Vous devez modifier les options avant d’utiliser l’outil. <\/p>\n\n\n\n
Affichage<\/h3>\n\n\n\n
Les \noutils du volet Affichage permettent d’am\u00e9liorer l’apparence des \ndonn\u00e9es. Ce volet inclut des curseurs de contraste, luminosit\u00e9, \ncorrection gamma et transparence, une case \u00e0 cocher pour utiliser \nl’ajustement dynamique de la plage, et les outils Balayer et \nScintillement pour comparer deux couches de donn\u00e9es superpos\u00e9es<\/p>\n\n\n\n
Traitement<\/h3>\n\n\n\n
Le \nvolet Traitement permet d’acc\u00e9der facilement en un seul clic \u00e0 plusieurs\n techniques de traitement d’image fr\u00e9quemment utilis\u00e9es. Parmi ces \ntechniques figurent le d\u00e9coupage, le masquage, l’orthorectification, les\n filtres de convolution et le mosa\u00efquage.<\/p>\n\n\n\n
De nouvelles couches sont ajout\u00e9es \u00e0 la liste des couches et \u00e0 la table des mati\u00e8res lorsque vous utilisez les outils du volet Traitement. En effet, tous les outils de traitement g\u00e9n\u00e8rent une nouvelle couche raster temporaire<\/em><\/strong> qui utilise des fonctions pour traiter les donn\u00e9es. Les fonctions permettent d’appliquer rapidement le traitement au lieu de cr\u00e9er un autre fichier de donn\u00e9es (dont la g\u00e9n\u00e9ration peut prendre du temps) dans lequel le processus est appliqu\u00e9 de fa\u00e7on permanente. Pour enregistrer la couche, vous pouvez l’exporter dans un nouveau jeu de donn\u00e9es raster ou enregistrer le fichier de couches.<\/em><\/strong> Si vous fermez ArcMap sans enregistrer, vous perdez cette couche raster.<\/p>\n\n\n\n
Mensuration<\/h3>\n\n\n\n
Le\n volet Mensuration contient des outils permettant de mesurer un point, \nune distance, un angle, une hauteur, un p\u00e9rim\u00e8tre et une surface d’une \nimage (jeu de donn\u00e9es raster ou mosa\u00efque) avec des informations de \ncapteur (ou transformation de g\u00e9odonn\u00e9es). La hauteur peut \u00eatre mesur\u00e9e \nle long d’un objet, de son ombre, ou les deux. Vous pouvez \u00e9galement \nutiliser un MNT pour effectuer une mesure le long d’une surface plut\u00f4t \nque de la surface projet\u00e9e<\/p>\n\n\n\n
Filtres disponibles avec Image Analysis <\/h2>\n\n\n\n
Pour d\u00e9finir le filtre \u00e0 utiliser et l’appliquer \u00e0 votre image:<\/p>\n\n\n\n
1- S\u00e9lectionnez dans la liste des couches d’Image Analysis l’image \u00e0 filtrer<\/p>\n\n\n\n
2- Dans le panneau Traitements <\/strong>(Processing) s\u00e9lectionnez le type de filtre \u00e0 utiliser dans la liste des filtres disponibles<\/p>\n\n\n\n
3- Cliquez sur le bouton Filtre <\/strong>pour cr\u00e9er la couche temporaire filtr\u00e9e
<\/p>\n\n\n\n
$\"\"$ <\/a><\/figure>\n\n\n\n
Les filtres disponibles concernent trois grands types de filtres:<\/p>\n\n\n\n
Les filtres passe-bas (Smoothing)<\/h4>\n\n\n\n
Les filtres de lissage (passe-bas) lissent les donn\u00e9es en r\u00e9duisant les variations locales et en supprimant le bruit. Le filtre passe-bas calcule la valeur moyenne (moyenne) pour chaque pixel voisin. L\u2019effet est que la moyenne des valeurs hautes et basses de chaque voisin sera r\u00e9duite, ce qui r\u00e9duira les valeurs extr\u00eames des donn\u00e9es. Vous avez deux filtres de ce type dans le menu d\u00e9roulant:
<\/p>\n\n\n\n
Smooth Arithmetic Mean<\/li>
Smoothing 5×5<\/li><\/ul>\n\n\n\n
Les filtres passe-haut (Sharpenning)
<\/h4>\n\n\n\n
Le filtre Nettet\u00e9 (sharpeningt) accentue la diff\u00e9rence comparative des valeurs avec ses voisins. Un filtre passe-haut calcule la statistique de somme focale pour chaque cellule de l’entr\u00e9e \u00e0 l’aide d’un voisinage pond\u00e9r\u00e9 du noyau. Il met en \u00e9vidence les limites entre les caract\u00e9ristiques (par exemple, lorsqu’un plan d’eau rencontre la for\u00eat), accentuant ainsi les contours entre les objets. Le filtre passe-haut est appel\u00e9 filtre d’am\u00e9lioration des contours. Le noyau du filtre passe-haut identifie les cellules \u00e0 utiliser dans le voisinage et leur poids. Vous avez filtres de ce type dans le menu d\u00e9roulant:<\/p>\n\n\n\n
Sharpen<\/li>
Sharpen more<\/li>
Sharpening 3×3<\/li>
Sharpening 5×5
<\/li><\/ul>\n\n\n\n

Filtres de d\u00e9tection de bord<\/h4>\n\n\n\n
Le reste des filtres concerne la d\u00e9tection de bords des objets g\u00e9ographiques.
Les filtres de d\u00e9grad\u00e9 (Gradient) peuvent \u00eatre utilis\u00e9s pour la d\u00e9tection des contours par incr\u00e9ments de 45 degr\u00e9s (Gradient North, Gradient NorthWest,…).<\/p>\n\n\n\n
Les filtres laplaciens (Laplacian) sont souvent utilis\u00e9s pour la d\u00e9tection des contours. Il est souvent appliqu\u00e9 \u00e0 une image qui a d’abord \u00e9t\u00e9 liss\u00e9e pour r\u00e9duire sa sensibilit\u00e9 au bruit (Laplacian 3×3, Laplacian 5×5).<\/p>\n\n\n\n
Les filtres de d\u00e9tection de ligne (Line) , tels que les filtres de gradient, peuvent \u00eatre utilis\u00e9s pour effectuer une d\u00e9tection de bord (Line horizontal, Line vertical, …). Vous obtiendrez de meilleurs r\u00e9sultats si vous appliquez un algorithme de lissage avant un algorithme de d\u00e9tection de bord.
Les filtres Sobel sont utilis\u00e9s aussi pour la d\u00e9tection des contours.
<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Les filtres spatiaux repr\u00e9sentent une autre m\u00e9thode de traitement num\u00e9rique utilis\u00e9es pour le rehaussement d’une image. Ces filtres sont con\u00e7us de fa\u00e7on \u00e0 faire ressortir ou \u00e0 supprimer des caract\u00e9ristiques sp\u00e9cifiques d’une image en se basant…<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_bbp_topic_count":0,"_bbp_reply_count":0,"_bbp_total_topic_count":0,"_bbp_total_reply_count":0,"_bbp_voice_count":0,"_bbp_anonymous_reply_count":0,"_bbp_topic_count_hidden":0,"_bbp_reply_count_hidden":0,"_bbp_forum_subforum_count":0,"sfsi_plus_gutenberg_text_before_share":"","sfsi_plus_gutenberg_show_text_before_share":"","sfsi_plus_gutenberg_icon_type":"","sfsi_plus_gutenberg_icon_alignemt":"","sfsi_plus_gutenburg_max_per_row":"","_monsterinsights_skip_tracking":false,"_monsterinsights_sitenote_active":false,"_monsterinsights_sitenote_note":"","_monsterinsights_sitenote_category":0,"_jetpack_newsletter_access":"","_jetpack_dont_email_post_to_subs":false,"_jetpack_newsletter_tier_id":0,"_jetpack_memberships_contains_paywalled_content":false,"_jetpack_feature_clip_id":0,"_jetpack_memberships_contains_paid_content":false,"footnotes":"","jetpack_post_was_ever_published":false},"categories":[145,146,147,172],"tags":[15,65,1518,1522,1519,1490,117,1520,1521],"class_list":["post-6999","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-arcgis","category-arcmap","category-images","category-tutoriel","tag-arcgis","tag-arcmap","tag-clssification","tag-detection-de-bords","tag-filtre","tag-image","tag-image-analysis","tag-passe-bas","tag-passe-haut"],"aioseo_notices":[],"aioseo_head":"\n\t\t\n\t\n\t\n\t\n\t\n\t\n\t\n\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t

Image Analysis<\/h2>\n\n\n\nPour ouvrir la fen\u00eatre d’Image Analysis, allez dans le Menu Fen\u00eatres->Image Analysis<\/em><\/strong><\/p>\n\n\n\n