Qu'est-ce que le recouvrement d'images ?

Le recouvrement d’images est le pourcentage de la surface d’une photographie que l’on retrouve aussi dans une photographie voisine. Le logiciel de photogrammétrie a besoin de cette zone commune pour retrouver les mêmes points du sol sur plusieurs photos et calculer leurs positions.

Recouvrement frontal et recouvrement latéral

Un vol de levé comporte deux valeurs de recouvrement.

• Le recouvrement frontal, aussi appelé recouvrement longitudinal, endlap ou end lap, est la zone commune des photos consécutives sur une même ligne de vol. Pix4D le mesure « par rapport à la direction du vol ».
• Le recouvrement latéral, aussi appelé sidelap ou side lap, est la zone commune des photos de lignes de vol voisines. Pix4D le mesure « entre les lignes de vol ». Il sert à ce que la couverture 3D d’un projet à plusieurs lignes ne présente aucun trou.

La zone commune de deux photos successives donne l’effet tridimensionnel utilisé en cartographie. Dans les ouvrages plus anciens, ce couple s’appelle un stéréomodèle. Le recouvrement frontal assure la couverture stéréo, et le recouvrement latéral comble les lacunes entre les lignes de vol.

Pourquoi 60 % frontal et 30 % latéral sont des valeurs traditionnelles

Pour la cartographie argentique avec équipage, un manuel du CRC donne un endlap normal de 55 à 65 %, avec une moyenne nominale de 60 %. Il donne un sidelap normal de 20 à 40 %, avec une moyenne nominale de 30 %. Ressources naturelles Canada conçoit ses levés de photographies aériennes pour 60 % de recouvrement frontal et 30 % de recouvrement latéral.

La couverture stéréo exige qu’au moins 50 % de la surface apparaisse sur les deux photos. Des supports de cours de l’Université de Washington indiquent que le recouvrement dépasse en général 50 % et qu’un minimum de 60 % est le plus courant. Ces supports ajoutent que le recouvrement peut atteindre 90 % lorsqu’une couverture triple est nécessaire.

Comment le recouvrement fixe le plan de vol

La distance entre deux stations de prise de vue est égale à l’emprise au sol d’une photo multipliée par (100 moins le recouvrement en pourcentage), le tout divisé par 100. Avec une emprise de 100 m le long de la ligne de vol et un recouvrement frontal de 80 %, l’appareil doit déclencher tous les 20 m. L’espacement des lignes de vol suit la même règle. Utilisez l’emprise en travers de la ligne de vol et le recouvrement latéral.

Pour régler le déclenchement de l’appareil, divisez l’espacement par la vitesse sol du drone. À 10 m/s et pour un espacement de 20 m, l’appareil doit déclencher toutes les 2 secondes.

L’emprise dépend de la hauteur de vol. La distance au sol couverte par une prise de vue est proportionnelle à la hauteur de vol au-dessus du sol. Elle est inversement proportionnelle à la distance focale de l’appareil. Si vous volez plus haut avec le même appareil, chaque photo couvre davantage de sol. Le même recouvrement donne alors un espacement plus grand entre les prises de vue. Si vous portez le recouvrement de 80 % à 90 % à hauteur constante, l’espacement est divisé par deux. Le vol exige alors deux fois plus de prises de vue sur chaque ligne.

Valeurs usuelles

Pour un corridor parcouru en une seule ligne, Pix4D demande au moins 85 % de recouvrement frontal. Pour les structures hautes et élancées, il demande 90 % de recouvrement entre des images prises à la même hauteur et 60 % entre des images prises à des hauteurs différentes. Ces valeurs sont les recommandations d’un seul éditeur, et aucune norme ne les fixe. Les valeurs Pix4D s’appliquent aux vols en nadir. L’USGS indique que son propre flux de travail fonctionne aussi sur des images de drone, avec un recouvrement plus élevé et une altitude plus basse.

Ce qui se passe quand le recouvrement est trop faible

Un recouvrement insuffisant peut donner de mauvaises reconstructions. L’USGS décrit un motif distinct en voie ferrée, avec des vides réguliers dans le nuage de points. Dans son rapport de qualité, Pix4D marque en rouge les zones de l’orthomosaïque au recouvrement insuffisant, et indique qu’elles peuvent donner une reconstruction 3D de faible qualité.

Relief et hauteur de vol

Pix4D demande une hauteur constante au-dessus du terrain ou de l’objet. L’échelle des photos n’est pas constante sur l’ensemble d’un projet, car la distance entre l’appareil et le sol varie d’une prise de vue à l’autre. Lorsque le sol remonte vers l’appareil, l’emprise d’une photo devient plus petite. Le recouvrement réel sur ce terrain est alors inférieur à la valeur prévue. Vérifiez le recouvrement réel dans le rapport de qualité lorsque le relief est important.

Vérifier le recouvrement

Le rapport de qualité Pix4D indique le nombre d’images qui se recouvrent pour chaque pixel de l’orthomosaïque. Les zones rouges ont un recouvrement insuffisant. Les zones vertes sont vues dans plus de 5 images. Vous pouvez aussi comparer visuellement deux images voisines dans leur zone commune.

Recouvrement pour les levés d’aérodrome

Les sources de cette page ne fixent aucun recouvrement pour un levé de chaussée d’aérodrome. Une piste ou une voie de circulation est une zone longue et étroite. Le cas le plus proche dans les consignes Pix4D est la cartographie de corridor. Suivez les consignes du logiciel de traitement, et vérifiez le rapport de qualité après le vol.