Automatisation de l’extraction et de l'analyse des linéaments géologiques d'une image radar

Abstract

Les zones d'anomalies géométriques des linéaments, identifiées sur les images acquises par télédétection satellitaire, sont reliées à des secteurs possédant un fort potentiel de minéralisation. Les méthodes conventionnelles d'identification des linéaments et d'analyse de leurs caractéristiques (longueur en fonction de l'orientation, densité et entrecroisement) se résument généralement à une interprétation visuelle des données. Afin de normaliser l'extraction et l'analyse des caractéristiques des linéaments, nous proposons des méthodes assistées par ordinateur. La méthode d'extraction des linéaments a été mise au point à l'aide d'une image RADAR filtrée. Elle fait appel au chapeau haut-de-forme et à un seuillage des images résultantes. Celles-ci subissent ensuite une squelettisation suivie d'une sélection des éléments linéaires en fonction de leur longueur. Nous obtenons ainsi deux images, l'une présentant les linéaments de sous-saturation et l'autre ceux de sur-saturation. Le choix du seuil revêt une grande importance car de lui dépendent la quantité d'éléments retenus et la longueur de ces éléments. L'analyse des caractéristiques est réalisée au moyen d'érosions directionnelles, dilatations et de transformations de voisinage effectuées sur une image binaire squelettisée correspondant à une carte des linéaments. La longueur des linéaments en fonction de l'orientation est déterminée en effectuant des érosions et des dilatations avec des éléments structurants linéaires orientés. La densité est calculée en dénombrant les pixels non-nuls présents dans une fenêtre de taille donnée puis en divisant leur somme par le nombre total de pixels contenus dans cette fenêtre. L'entrecroisement des linéaments est déterminé en extrayant les pixels centraux des agencements de pixels définissant une intersection. Les images binaires résultant du traitement de l'image RADAR présentent le maximum d'éléments linéaires identifiables visuellement, le seuil ayant été choisi de façon à retenir toutes les hautes fréquences. En ce qui concerne la méthode d'analyse des caractéristiques des linéaments, elle a fait l'objet de tests avec une image binaire squelettisée présentant des lignes d'orientations connues. Cette méthode a ensuite été appliquée à une carte de linéaments résultant de l'interprétation d'une image SEASAT des monts Stoke, Québec. Une forte corrélation a été observée entre les résultats de l'analyse automatique et ceux de l'analyse visuelle pour l'image simulée (coefficient de corrélation : r de Pearson = 0.98) et pour la carte de linéaments (r de Pearson = 0.70). L'étude montre qu'une méthode assistée par ordinateur utilisant des opérateurs de morphologie mathématique permet d'obtenir rapidement des résultats standardisés en ce qui concerne la réalisation d'une carte de linéaments et l'analyse des caractéristiques de ces derniers.