Orthophoto vraie et orthophoto : pourquoi les bâtiments penchent et comment l'éviter
Une orthophoto est corrigée pour se mesurer comme une carte, mais la correction ne vaut que la surface qu'elle utilise. Redressez une photo sur le sol nu et les bâtiments, les arbres et les bords des stocks penchent toujours. Une orthophoto vraie est redressée sur une surface qui les inclut : les toits reposent sur leur emprise et le sol caché derrière eux est complété par des photos qui l'ont réellement vu.
Le déplacement dû au relief : pourquoi ce qui est haut penche
Une caméra voit en perspective. Un point situé au-dessus du sol apparaît plus loin du centre de la photo que le sol juste en dessous, et ce décalage grandit avec la hauteur de l'objet et sa distance au centre de la photo, et diminue quand on vole plus haut. Sous sa forme classique, le déplacement sur l'image vaut la distance radiale multipliée par la hauteur de l'objet, divisée par la hauteur de vol.
L'orthorectification supprime ce décalage en projetant chaque photo sur un modèle de surface. Tout ce que la surface connaît est corrigé. Ce qu'elle ne connaît pas garde son inclinaison : sur un modèle de terrain sans bâtiments, un toit est dessiné décalé par rapport à ses murs et recouvre du sol qu'il ne devrait pas couvrir.
Orthophoto et orthophoto vraie
Une orthophoto classique est redressée sur un modèle du terrain nu. Les éléments au sol sont à leur place, mais tout ce qui s'élève au-dessus du sol penche en s'éloignant du centre de chaque photo, et le sens de l'inclinaison change d'une photo à l'autre : c'est ce qui donne aux bords des bâtiments un aspect déchiré le long des coutures de la mosaïque.
Une orthophoto vraie est redressée sur un modèle de surface qui porte l'altitude du sol et de ce qui s'y trouve. Les toits sont dessinés au-dessus de leur emprise, les murs disparaissent, et le sol qu'une photo ne pouvait pas voir derrière un bâtiment est pris dans une autre photo qui le voyait. C'est cette dernière étape qui explique pourquoi une orthophoto vraie exige de nombreuses vues de chaque cellule.
| Orthophoto | Orthophoto vraie | |
|---|---|---|
| Redressée sur | Un modèle du terrain nu | Un modèle de surface avec bâtiments, arbres et stocks |
| Objets hauts | Penchent en s'éloignant du centre de la photo | Dessinés droits au-dessus de leur emprise |
| Sol caché derrière les objets | Recouvert ou dédoublé | Complété par une photo qui l'a vu |
| Données nécessaires | Un modèle de terrain | Un modèle de surface et un fort recouvrement |
| Où la différence se voit | Peu sur un terrain plat et dégagé | Bâtiments, ouvrages, végétation haute, bords de stocks |
Pourquoi la photogrammétrie par drone rend l'orthophoto vraie praticable
Produire une orthophoto vraie supposait autrefois de trouver ailleurs un modèle de surface détaillé de chaque bâtiment. Un vol de drone apporte le sien : le nuage de points dense des mêmes photos donne un modèle de surface du sol et de tout ce qui s'y trouve, et le fort recouvrement d'un vol de cartographie fait que la plupart des cellules sont vues par plusieurs photos. La surface et la mosaïque viennent des mêmes données, donc elles concordent.
Objets en mouvement et images fantômes
Une mosaïque a un second problème, distinct : ce qui bouge entre les photos. Une voiture, une personne ou un bateau placés à des endroits différents sur deux photos qui se recouvrent deviennent une double image semi-transparente si l'on fait simplement la moyenne des photos. L'orthophoto vraie ne règle pas cela à elle seule, car elle traite de géométrie, pas de temps.
La solution est dans le mélange. Là où les photos qui se recouvrent ne concordent pas dans une cellule, prenez cette cellule dans une seule photo au lieu d'en faire la moyenne, et gardez un ton homogène en ne mélangeant que la couleur basse fréquence. Des lignes de raccord qui évitent de traverser les bâtiments et les objets en mouvement aident aussi.
Comment Stream Capture produit l'orthophoto
Stream Capture projette les photos sur la surface construite à partir de son propre nuage de points dense : le relief et ce qui se trouve sur le sol sont corrigés au lieu d'être étirés. Le mélange par défaut mesure à quel point les photos qui se recouvrent divergent dans chaque cellule ; les cellules qui divergent sont prises dans la photo qui les voit le mieux, tandis que la couleur basse fréquence est mélangée entre les photos pour un ton homogène. Des lignes de raccord à coût minimal sont disponibles en option, et un raster de carte des sources enregistre de quelle photo vient chaque zone.
Il existe aussi un mode carte rapide qui construit la surface à partir des points épars de l'alignement, pour savoir si les données sont saines avant de quitter le site. Il est signalé comme n'étant pas une ortho vraie, car sur une surface grossière les bords des bâtiments et des arbres peuvent pencher.
Questions fréquentes
Qu'est-ce qu'une orthophoto vraie ?
Une orthophoto redressée sur un modèle de surface qui inclut les bâtiments, les arbres et les autres objets, et pas seulement le sol nu : les objets hauts sont dessinés droits au-dessus de leur emprise et le sol caché est complété par d'autres photos.
Pourquoi les bâtiments penchent-ils sur une orthophoto ?
Parce que la photo a été redressée sur un modèle de terrain qui ne contient pas les bâtiments. Leur hauteur n'est pas corrigée : ils gardent l'inclinaison en perspective de la photo d'origine, en s'éloignant de son centre.
Une orthomosaïque est-elle une orthophoto vraie ?
Pas forcément. Orthomosaïque indique seulement que l'image est assemblée à partir de nombreuses photos. Qu'elle soit une ortho vraie dépend de la surface sur laquelle elle a été redressée.
Ai-je besoin d'une orthophoto vraie ?
Sur un terrain plat et dégagé, la différence est faible. Là où il y a des bâtiments, des ouvrages, une végétation haute ou des bords de stocks raides, et surtout si vous allez digitaliser des contours sur l'image, c'est l'orthophoto vraie qui coïncide avec la réalité.
Un drone peut-il produire une orthophoto vraie ?
Oui. Le nuage de points dense du même vol donne le modèle de surface, et le fort recouvrement d'un vol de cartographie donne plusieurs vues de la plupart des cellules.
Pourquoi les voitures apparaissent-elles deux fois sur mon orthomosaïque ?
La voiture était à des endroits différents sur des photos qui se recouvrent et les photos ont été moyennées. Un mélange qui prend les cellules divergentes dans une seule photo évite la double image.
Produisez une orthophoto vraie à partir de vos propres photos de drone
Windows natif · entièrement hors ligne · bêta gratuite