[OSM-talk-fr] Orthorectification

[Philippe Verdy]

Note:

Toutes les cartes graphiques modernes savent traiter très efficacement
en quai temps réel les transformations en coordonnées homogènes
(matrices 4x4) pour le rendu simple de scènes 3D et l'application des
textures sur des facettes triangulaires planes (par des techniques
dites de "mipmapping").

Les plus récentes savent aussi travailler aussi en quadi-temps réel
avec plus de dimensions (5 ou 6) avec des splines quadratiques ou
cubiques.

L'orthorectification des photos aériennes n'ont plus qu'à se servir de
ces techniques très efficaces, prises en charge largement par des
accélérations matérielles à base de GPU (même si en leur absence on
peut le faire par logiciel uniquement par le CPU, mais dans un temps
de traitement beaucoup plus long car non parallélisé) :

- avec des transformées 4x4 on corrige complètement l'effet lié à la
seule perspective.

- avec des transformées 5x5 ou 6x6, on corrige en plus les effets «
œil de poisson » des objectifs de prise de vue (même quand la prise de
vue ne se fait pas en grand angle, car il y a un effet déformant
perceptible lié à l'optique et la nécessité de focaliser l'image sur
le capteur généralement plan), et on atténue très largement aussi les
discontinuités qui apparaissent aux bordures des facettes de
triangulation et qui augmentent sensiblement quand on en sort en
bordure de l'image source, là où on ne dispose pas de points de
référence.

Dans les deux cas, cela évitera alors de voir ce qu'on constate sur
les images dites "orthorectifiées" en haute résolution (décimétrique
ou meilleures) avec des décalages dépassant pourtant encore les 10
mètres par endroit (trop loin des points de référence), afin de ne
plus avoir que des décalages du même ordre de grandeur que la haute
résolution des images.

Mais la condition essentielle est de ne pas se contenter des seules
photos et de leur géoréférencement (en longitude et latitude) mais de
leur adjoindre aussi les données altimétriques dans la zone couverte
par l'image (les données altimétriques ont une densité de points de
mesure souvent bien plus élevée que celle des points géodésiques :
regardez les courbes de niveau qu'on trouve sur nombre de cartes), ce
qui permet d'augmenter sensiblement le nombre de points de référence
dérivés, et de réduire la surface des facettes de triangulation.

Si on a un grand nombre de facettes de triangulation, les transformées
5x5 ou 6x6 à base de splines peuvent être évitées (avec un calcul plus
rapide) et les transformées 4x4 seront souvent suffisantes (pour
malgré tout tenir compte de la perspective inévitable), car l'effet «
œil de poisson »  est déjà pris en compte par cette triangulation plus
fine (que cela vienne des objectifs de prise de vue ou que cela vienne
d'opérations déjà réalisées d'orthorectifications incomplètes mais
dont on n'a pas les détails pour les renverser, ou d'opérations déjà
réalisées pour produire l'assemblage des photos).