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| GEOL0236-2 | Télédétection et imagerie géologique
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| Durée : | 30h Th, 10h Pr, 50h Proj. |
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| Nombre de crédits : |
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| Nom du professeur : | Eric Pirard |
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| Coordinateur(s) : | Eric Pirard |
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Langue(s) du cours :
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| Langue française |
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Organisation et évaluation :
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| Enseignement au premier quadrimestre, examen en janvier |
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Contenus du cours :
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| Ce cours concerne l'acquisition et l'analyse des images numériques en géosciences tant au niveau du laboratoire, de la vision industrielle, que de la télédétection. |
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Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) du cours :
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- Donner aux étudiants un aperçu complet des possibilités de quantification des informations contenues dans les images numériques.
- Présenter aux étudiants les principes de base qui régissent l'acquisition, le filtrage et la quantification des images en accordant une attention particulière aux méthodes issues de la morphologie mathématique.
- Offrir aux étudiants la possibilité de pratiquer les outils d'imagerie et développer leur sens critique face aux applications potentielles en sciences des matériaux.
- Donner à chacun les connaissances techniques indispensables pour choisir correctement les outils hardware et software adaptés à un problème précis.
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Prérequis et corequis / Modules de cours optionnels recommandés :
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| Aucun |
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Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement :
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| 1. Introduction to Image Analysis and Stereology
Induction vs deduction
The importance of vision in geosciences
Stereology and applied mineralogy
2. From minerals to pixels : basic principles of imaging
What is an image?
2D scanning geometry for imaging
3D surface imaging
3D volume imaging
Scientific imaging in microscopy
Image calibration
From analog to digital images
Digital image file formats
3. Physics of Remote Sensing.
Electromagnetic radiation.
Radiance and reflectance.
Sources of electromagnetic radiation
Atmospheric corrections, calibration methods
Spectral properties of minerals, rocks and soils VNIR and SWIR ranges
Multispectral, superspectral and hyperspectral remote sensing
4. Technology of Earth Observation : platforms and sensors.
Orbital properties.
Scanning systems.
Spatial characteristics of RS data.
Spectral characteristics of RS data.
Examples: Landsat TM and ETM+, SPOT 3-4-5, ASTER, IKONOS, QuickBird, CASI, AVIRIS, HyMap.
5. Image Processing
Image processing operations (global vs. local)
Linear filters (low-pass, hi-pass, gradients)
Mathematical Morphology (erosion, dilation, opening, closing)
Spectral classification tools (thresholding, µgaussian, ...)
Geodesic operators and distance functions
Spatial segmentation (labelling, hole-fill, watershed, SKIZ,...)
Introduction to mixed (spectro-spatial) segmentation
6. Image analysis and processing, optical VNIR SWIR and thermal domains.
Preprocessing.
Geometric corrections, georeferencing.
Radiometric correction, calibrations, atmospheric corrections
Multispectral data processing.
Data fusion, image sharpening
Band ratios, indexes
Data transforms: principal components analysis, Munssell HIS.
Classification techniques.
Spatial filtering.
Convolution filters.
Texture
Fourrier transform
7. Quantitative mineralogical and textural analysis
Modal (phase) and porosity analysis
Blob analysis: particle size and shape analysis
Network analysis: Characterizing size distributions in a continuous phase.
Quantitative microstructural and textural analysis: characterizing spatial arrangement |
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Mode d'enseignement (présentiel ; enseignement à distance) :
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| 1er semestre
Lundi AM
2 h théorie + 2 h pratique par séance |
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Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours :
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| Supports didactiques mis à disposition sour forme pdf (cf portail)
PIRARD E., SARDINI P., Image analysis for advanced characterization of geomaterials, EMU Lecture Notes, 2009
PIRARD, E., 2004, Chapter IV. Image measurements
in P. FRANCUS (Ed) "Image analysis, sediments and paleoenvironmental reconstruction", Kluwer, NY
PIRARD, E. et CACERES, F., 2004, Télédétection et télégestion des informations géologiques : de nouvelles technologies au service du développement. L'exemple du Sud Lipez (Bolivie). |
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Modalités d'évaluation et critères :
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| L'examen est oral et se déroulera sur une durée de +/- 1 heure, soit 30' de préparation écrite et 30' de présentation orale par étudiant. |
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Stage(s) :
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Remarques organisationnelles :
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Contacts :
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| Mlle Nadia ELGARA
Secrétariat Dpt GeMMe
B52
Tél. 04/366.37.99
nelgara@ulg.ac.be |
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