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Participants : Jean-Paul Berroir, Isabelle Herlin, Isaac Cohen
Mots-clés : déformation, évolution temporelle, modélisation géométrique, mouvement
L'étude du mouvement des nuages sur les séquences d'images météorologiques permet d'obtenir des informations essentielles sur leur vitesse et leur activité. La difficulté de cette étude réside dans le fait que les nuages sont sujets à des déformations très importantes, tant en taille qu'en forme, au cours de leur mouvement. C'est en particulier le cas des structures tourbillonnaires, d'importance fondamentale en météorologie. La figure 8 montre quelques occurrences de telles structures sur des images METEOSAT, dans le canal infra-rouge. Nous sommes clairement dans un contexte de mouvement non rigide. Par ailleurs, la vitesse du déplacement ainsi que les déformations subies par la structure font qu'on ne peut faire l'hypothèse habituelle de ``petite déformation'', qui consiste à considérer comme significatives des caractéristiques locales telles que les extrema de courbures.
Figure 8: Trois occurrences d'une dépression sur une
image METEOSAT. La segmentation des tourbillons est effectuée à
l'aide d'un modèle de contour actif.
Nous avons développé une méthode permettant d'effectuer une mise en correspondance de deux occurrences d'un tourbillon en s'affranchissant de cette hypothèse. Nous considérons que le mouvement de la frontière du tourbillon (bidimensionnelle) engendre une surface tridimensionnelle, la troisième dimension étant le temps. Nous calculons cette surface, sachant qu'elle interpole les deux contours donnés, et que le mouvement est le résultat de phénomènes physiques particuliers. Nous cherchons donc un modèle d'évolution du contour nous permettant de générer la surface. Comme l'information physique est en grande partie indisponible dans l'état actuel de notre travail, nous adoptons un modèle d'évolution basé sur des contraintes géométriques : la surface minimise sa propre distortion locale, qui est mesurée par la norme de la première forme fondamentale moins l'identité. La figure 9 montre quelques résultats obtenus sur la séquence d'images METEOSAT fournie par le Laboratoire de Météorologie Dynamique.
Figure 9: Mise en correspondance d'occurrences
temporelles du tourbillon avec la dernière occurrence disponible.
L'hypothèse de petite déformation n'est pas valide.
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