APPRENTISSAGE SUPERVISE DES RELATIONS ENTRE LES MOTS VISUELS

 Expérimentations sur les forets mêlangées

Sans aucune perte de genéralit é, nous nous int éressons dans la suite au cas particu- lier des forˆets mélangées (classe 313), principalement composees des forˆets de feuillus et des forˆets de coniferes. A partir de l’image de regions étiquet ées (classification), il s’agit d’ap- prendre les regles de regroupement sur le graphe pond èré d’adjacence des r égions, ceci én exploitant les regles de base de CORINE. En effet, l’apprentissage doit ètre effectu ê sous la contrainte du respect de la taille de la region minimale dans CORINE Land Co- ver, et de sa nomenclature, qui definit les forˆets mélangées comme des formations végétales principalement constituées par des arbres, mais aussi par des buissons et des arbustes, ou ni les feuillus, ni les coniferes ne dominent. Ensuite, forts de cet apprentissage, nous allons essayer de retrouver les zones de forˆets mélangées dans les images. Les regroupements des regions sur le graphe sont effectu és par croissance de r égions. Partant d’une region initiale appartenant soit aux forˆets de feuillus, soit aux forˆets de coniferes, le graphe est parcouru en largeur d’abord. L’algorithme de parcours en largeur d’abord decouvre tous les sommets à distance k avant de decouvrir un sommet à dis- tance k + 1. Ayant decouvert tous les sommets à distance k − 1 et une partie des sommets a distance k, on commence par decouvrir tous les voisins des sommets à distance k − 1 avant de commencer a consid èrer les voisins des sommets à distance k. A chaque etape du parcours du graphe, le co ut de regroupement des deux r êgions ést calcule. La fonction de co ut utilis êe est conc¸ue en tenant compte au minimum des contraintes de superficie et de proportion de chacune des composantes dans une zone de forˆets mélangées. En effet, on verifie les conditions suivantes : – La superficie de la region obtenue par regroupement est sup érieure à la superficie de la region minimale dans CORINE Land Cover, soit smin = 25ha.Bien sur, d’autres contraintes peuvent être prises en compte, ˆ a l’instar du nombre de noeuds moyen (regions élémentaires) dans la r égion obtenue, de la taille moyenne des noeuds, etc. Sur les zones de forˆets mélangées utilisees pour l’apprentissage, le graphe est donc par- couru, les relations spatiales entre les regions sont apprises de cette mani ére, en calculant la fonction de cout. ˆ Sur une image test decompos ée en mots visuels, le graphe est parcouru à partir d’une region initiale. Et pour chaque regroupement, la fonction de co ut est calcul êe. Si le co utˆ obtenu est superieur à un seuil d ètermin é lors de l’apprentissage, l’algorithme arr éte les ˆ regroupements pour cette region d’initialisation et passe à une autre r ègion pour initiali- ser un nouveau regroupement ou une nouvelle structure. La figure 6.7 montre une image SPOT de la region du Loiret dans laquelle les zones de forˆets mélangées selon CORINE Land Cover sont detour ées (zones 1 à 5). Les tests ef- fectues avec la m éthode d écrite ci-dessus ont donn é les r ésultats de la figure 6.8. Les zones detect ées comme étant des forˆets mélangées (detour ées en vert) peuvent étre class êes én deux categories : celles qui ont une intersection avec une forˆet mélangée de CORINE, et les fausses alarmes. Dans le premier cas, les delimitations des zones d étect ées comme étant des forˆets mélangées ne sont pas les memes que celles donn êes par CORINE. Par exemple, lors des tests de regroupement, certaines regions de la zone 2 ont été associ ées à d’autres r ègions pour former une forˆet mélangée recouvrant partiellement la zone 2. Pour evaluer l’identi- fication des zones de forˆet mélangée donnees par la v érit é de terrain, nous avons utilis é la quantite tR, definie comme suit : tR = Ncom Nv . Ncom Nc (6.9) ou Ncom est la taille (nombre de pixels) de la zone commune entre la forˆet mélangée reelle ét celle detect ée, Nv, la taille de la forˆet mélangée selon la verit é de terrain, et Nc, la taille de la forˆet mélangée obtenue. tR est egale à 1 lorsque la zone d ètect ée apr és regroupement des regions est identique à celle de la v èrit é de terrain, et nulle lorsqu’il n’y a aucune intersection. La grandeur Ncom Nv est appelee rappel, tandis que Ncom Nc est la précision. Une mesure populaire qui combine la precision et le rappel est leur pond ération, nomm ée F-score : F − score = 2. precision × rappel precision + rappel (6.10) La table 6.1 montre les resultats obtenus pour les 5 r égions. On note que la r égion 1 est la mieux identifiee.