fusion d'images; espace des couleurs; transformation en ondelettes; images multispectrales; image radar; image fusion; space colour; wavelet transform; multispectral images; radar image
Abstract :
[fr] Nous proposons dans cet article une méthode de fusion des images multispectrales et radar par l'utilisation conjointe de l'espace des couleurs et de la transformation en ondelettes. La transformation de l'espace des couleurs permet une séparation des informations spatiale (composante lumineuse) et spectrale (composantes teinte et saturation). La substitution de la composante luminance par une combinaison luminance-radar permet de produire des images fusionnées multispectrale-radar. Celle-ci est produite au moyen d'un processus de fusion appliqué dans le plan des ondelettes pour exploiter les informations contenues dans les images luminance et radar. Pour cela, nous développons un modèle de fusion dépendant des coefficients d'ondelettes et d'un paramètre de fusion qui permet de régler le poids relatif des informations luminance et radar dans le processus de fusion. Un tel paramètre dépend de l'énergie des coefficients qui constitue un bon indicateur de l'importance des coefficients luminance et radar. Pour montrer l'intérêt et l'impact de cette méthode, nous l'évaluons, de façon qualitative et quantitative, sur des images HRV de SPOT et RSO de RADARSAT couvrant une région du Viêt-nam (Haïphong). L'évaluation qualitative révèle que l'information radar est injectée dans les images multispectrales lorsque celle-ci est suffisamment dominante. Cela est mis en évidence par l'examen du paramètre de fusion. Par contre, l'évaluation quantitative, par l'utilisation du coefficient de corrélation et l'écart spectral, montre que les propriétés spectrales sont mieux préservées comparativement à la méthode conventionnelle de substitution de la composante luminance par l'image radar. [en] Usually, two methods are used for using optical and radar images. The first method uses the colour space as the intensity-hue-saturation (IHS) representation for using the multispectral and radar (R) images. It consists in substituting the spatial component (I) by the radar image. Multispectral-radar images are then produced by applying the inverse IHS transform. The second method exploits the wavelet transform (WT) for using panchromatic and radar images by means of a criteria defined in the wavelet domain. The orginality of this work lies in the joint use of the IHS and the wavelet transform for using multispectral and radar images. The development of this method is motivated by the fact that the direct substitution of the I component by the radar image corresponds to rejecting all information coming from the I component. While, this component contains also important information's that should be preserved in the composite image. For this, we propose a more appropriate procedure wich consists in producing a composite I-R component through a combination of the I and R images in order to substitute it to the I component. To ensure that all significant features are selected into I-R, we develop a model, in the wavelet domain, wich allows an adaptative selection of dominant features. This model is a function of I and R wavelet coefficients and a fusion parameter wich allows indicates the relative importance of two components. Such a parameter ranges from zero to one and depends of wavelet coefficient energy. When this parameter tends to zero, the k wavelet coefficient is retained in the I-R comportment. Otherwise, when the parameter tends to one, the I wavelet coefficient is retained. For values of the parameter between these two extreme values, both I and R wavelet coefficients contribute in the I-R comportment. In order to evaluate the interest and the impact of this method, we test it on HRV (XS1, XS2, XS3) images of SPOT and RSO image of RADARSAT covering a region of Viêt-nam (Haïphong Bay). The qualitative evaluation indicates that the radar information is introduced into multispectral images when the details are sufficiently dominant. This is pointed out by examining the values of the fusion parameter through scales wich are represented as images. These constitute a good indicator to point out the relative importance of the I and R information for each region of the images. They may thus be helpful for better interpretation. In order to evaluate, in terms of spectral content, the resemblance of multispectral and fused multispectral-radar images, we use two measures based on correlation coefficient and index deviation. These two measures reveal a better preservation of the spectral properties by our method.
Disciplines :
Earth sciences & physical geography
Author, co-author :
Chibani, Youcef; Université des sciences et de la technologie Houari Boumédiene (USTHB) > Laboratoire de traitement du signal, Institut d'électronique
Houacine, Amrane; Université des sciences et de la technologie Houari Boumédiene (USTHB) > Laboratoire de traitement du signal, Institut d'électronique
Ozer, André ; Université de Liège - ULiège > Département de géographie > Département de géographie
Language :
French
Title :
Utilisation conjointe de l'espace des couleurs et de la transformation en ondelettes pour la fusion d'images HRV de SPOT et RSO de RADARSAT
Alternative titles :
[en] Joint use of color space and wavelet transform for SPOT and RADARSAT image fusion
Publication date :
January 2001
Journal title :
Télédétection : Revue de Recherche et d'Application en Télédétection
