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Mouvement d'ensemble et déformation sur les images météorologiques

Participants : Dominique Béréziat, Isabelle Herlin, Laurent Younes.

Mots-clés : déformation, mouvement, séquence d'images

La compréhension du mouvement des structures météorologiques est un problème ouvert. Pour certains types de nuage, une modélisation physique est possible mais coûteuse. Pour d'autres structures telles que les nuages d'orage tropical, il n'existe pas de modèle physique valide. Il est donc nécessaire d'effectuer l'analyse du mouvement sur l'image.

L'objectif est de pouvoir estimer les composantes principales du mouvement et de la déformation de ces structures afin de pouvoir proposer un modèle global d'évolution. Une étape consiste à effectuer un suivi de chacun des pixels de la courbe frontière de la structure. Étant donné le grand nombre de points à traiter, il faut préalablement effectuer une méthode de simplification des structures basée sur l'obtention du squelette de la région (fig. 7 ). Une seconde étape consiste à utiliser un algorithme de flot optique où l'on cherche à estimer le mouvement avec des contraintes sur sa nature.

  figure188
Figure 7: Exemple de simplification d'une région par un algortithme de squelettisation. 

Nous supposons ici une contrainte sur le déplacement w d'un pixel p du type translation, rotation et dilatation :

  equation195

où tex2html_wrap_inline812 représente les six paramètres tex2html_wrap_inline814 du modèle de mouvement et B(p) :

equation202

L'hypothèse du flot optique (conservation du niveau de gris) s'écrit alors :

  equation208

En remplaçant le système 3 dans l'équation 5, le calcul du flot optique w se ramène à l'estimation des paramètres tex2html_wrap_inline812 dans un système linéaire du type :

equation215

avec tex2html_wrap_inline822 et tex2html_wrap_inline824 .