Compression d'images complexes avec pertes : application à l'imagerie radar

par Cédric Valade

Thèse de doctorat en Signal et images

Sous la direction de Jean-Marie Nicolas et de Jacques Blanc-Talon.

Soutenue en 2006

à Paris, ENST .


  • Résumé

    Installé à bord d'aéronefs ou de satellites, le Radar à Synthèse d'Ouverture (RSO) permet d'imager des zones à haute résolution. Les volumes de données générés sont très importants et les capacités limitées des canaux de transmission et/ou de stockage forment un sous-ensemble critique des systèmes d'observation. De ce fait, la solution classiquement retenue est de recourir à la compression des données. Le système radar cohérent génère des données de forte dynamique où les pixels issus de la formation de l'image sont des données complexes au sens mathématique du terme, c'est-à-dire constitués d'une valeur d'amplitude et de phase. La faible corrélation spatiale des pixels rend les techniques de compression répandues dans le domaine optique beaucoup moins efficaces. L'objectif de cette étude consiste à proposer un système de compression avec pertes adapté aux images RSO SLC (Single Look Complex) et prenant en compte le caractère complexe des pixels. Nous suggérons différents schémas de compression dépendants de la répresentation du signal dans le plan complexe (amplitude/phase ou partie réelle/imaginaire). Nous nous focalisons essentiellement sur des techniques de type multirésolution comme la transformée en ondelettes et paquets d'ondelettes discrètes. Un ensemble de modèles statistiques spécifiques à la caractérisation des images RSO permettra d'adapter diverses méthodes de quantification polaire à la problématique de la compression d'images complexes. Enfin, la dernière partie de cette étude sera consacrée à la présentation des résultats à traver l'utilisation d'un panel de critères objectifs avec notamment une évaluation de la qualité des images décompressées.

  • Titre traduit

    Lossy image compression applied to complex valued synthetic aperture radar data


  • Résumé

    Synthetic Aperture Radar (SAR) is an active remote sensing system mounted on an airplane or satellite. This system collects huge amounts of data which have to be transmitted to the ground, processed, and archived. Some form of data compression is required to reduce the bandwith of the downlink channel. SAR data is inherently complex valued. Moreover this data exhibits a higher entropy and larger dynamic range than optical images. The noise-like characteristic of these types of images is known as speckle, and is strongly reflected in the amplitude part of the SAR image. Due to these differences, classical image compression techniques do not perform as well when applied to SAR images. In this thesis, we investigate more appropriate approaches which take into account the complex characteristic of SAR SLC images (Single Look Complex). We suggest several lossy compression schemes that depend on the amplitude/phase or real/imaginary parts pixel representation. We investigate the performances of multiresolution techniques such as the discrete wavelet transform and wavelet packet transform as a tool for signal representation, capable of compacting the energy of an image into a small number of complex valued coefficients. Statistical distribution model adapted to SAR data will allow us to adapt several polar quantization strategies. For interferometric purposes, the phase information is very important and need to be preserved accurately. We show the performances measures to compare the images compression techniques through several quality criteria.

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Cette thèse a donné lieu à une publication en 2007 par École nationale supérieure des télécommunications à Paris

Compression d'images complexes avec pertes : application à l'imagerie radar


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  • Détails : 1 vol. (221 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : 118 réf. bibliogr.

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  • Cote : 7.345 VALA

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Cette thèse a donné lieu à une publication en 2007 par École nationale supérieure des télécommunications à Paris

Informations

  • Sous le titre : Compression d'images complexes avec pertes : application à l'imagerie radar
  • Dans la collection : ENST , 2006E026 , 0751-1353
  • Détails : 1 vol. (221 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 215-221
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