Les instruments optiques d’observation de la terre sont des appareils passifs (https://eo.belspo.be/fr/ii22-principaux-types-dinstruments ) ce qui signifie qu’ils ne peuvent capter que les rayons du soleil réfléchis par la Terre. Ce signal réfléchi est en fait une combinaison du signal en provenance de la Terre mais aussi de son atmosphère. De manière à extraire des informations utiles de la surface de la Terre, la contribution atmosphérique présente sur ces images satellites doit être estimée puis supprimée. Le traitement d’images développé par le projet RAdCor change la donne dans ce domaine.
Améliorer les données satellitaires pour de meilleures observations de la Terre
Quand un satellite acquiert une image de la Terre, il se situe au-dessus de l’atmosphère à une altitude de plusieurs centaines de kms! Ces images satellitaires représentent donc une combinaison des signaux émis par le sol d’une part et l’atmosphère d’autre part. L’atmosphère modifie donc le signal émis par la surface du sol en réfléchissant ou en absorbant une partie du signal réémis par le sol. Pour obtenir une information précise, les scientifiques doivent donc supprimer les interférences atmosphériques présentes sur les images satellites.
Dans les cas les plus faciles, seuls les effets liés à l’absorption de la lumière (par exemple quand les particules de gaz absorbent une partie de la lumière) et à la réflexion de la lumière (quand les particules et les gaz atmosphériques dévient le trajectoire de la lumière) doivent être corrigés. C’est le cas quand on observe des grandes zones uniformes. Dans le cas de zones à forts contrastes (par exemple un lac qui apparaît très noir à côté d’une terre très claire ou par exemple de la végétation qui borde du sable ou de la glace), le flou induit par l’atmosphère entre les différentes surfaces doit aussi être pris en compte. Ce flou rend ainsi les zones claires plus foncées et inversement. Les conséquences sont une réduction de contraste, moins de bordures nettes, un mélange des différents signaux optiques et au final une moins bonne distinction des petits objets.
De manière à résoudre ce problème, le projet STEREO «RAdCor» a développé un algorithme poussé de traitement d’images qui agit sur le flou des images et qui, de plus, est disponible en libre accès dans le logiciel ACOLITE. Une description plus détaillée du processeur est disponible dans le communiqué de presse (en anglais).
RAdCor et les petites zones hétérogènes
Comme précisé plus haut, pour les grandes surfaces homogènes, seules l’absorption et la réflexion de la lumière par l’atmosphère doivent être prises en compte dans la correction des images satellites. Sur des zones à fort contrastes, l’effet de flou provoqué par l’atmosphère doit aussi être corrigé. Une petite zone contrastée, par rapport aux zones qui la bordent, couplée à une atmosphère turbide accentuera d’autant plus l’effet de flou.
