Des chercheurs de l'Université Aston ont découvert des différences entre les cartographes expérimentés de l'Ordnance Survey (OS) et les novices dans la manière dont ils interprètent les images aériennes pour la cartographie, ce qui pourrait conduire à une amélioration des processus de formation des nouvelles recrues. Les résultats sont publiés dans le Journal of Vision .
OS est bien connu pour ses cartes de voyages et de randonnées, mais est également responsable de la maintenance de la base de données géographique nationale de la Grande-Bretagne. Chaque fois qu'un bâtiment est démoli ou aménagé, ou qu'une nouvelle route et un nouveau chemin sont construits, la carte doit être mise à jour.
Des photographies aériennes sont prises de la zone qui a changé, soit à partir d'un avion, soit à l'aide de drones, et des cartographes experts, appelés géomètres par télédétection, examineront les images pour identifier le changement et redessiner avec précision la carte de la zone.
Les paires d'images sont présentées de manière stéréoscopique, une pour chaque œil, permettant aux géomètres de télédétection de voir en 3D et d'évaluer correctement la topographie, comme les fossés, les collines et les haies.
Dirigée par le professeur Andrew Schofield, une équipe du Collège des sciences de la santé et de la vie de l'Université Aston, en collaboration avec le Dr Isabel Sargent, auparavant chez OS, a mené une étude pour comprendre comment les géomètres de télédétection interprètent les ombres et les reflets des images.
Les chercheurs ont demandé à six géomètres formés en télédétection et à six novices d'évaluer 10 000 images aériennes stéréoscopiques de haies et de fossés, qui avaient été fortement masquées par des distorsions d'image.
Les images stéréoscopiques utilisées par les géomètres aériens pour la cartographie sont généralement prises par temps ensoleillé. Le cerveau humain est naturellement programmé pour interpréter la lumière comme venant d’en haut. Cependant, la lumière ne vient pas d’en haut dans les images aériennes de l’OS, elle dépend de la position du soleil. Au Royaume-Uni, au nord de l'équateur, la lumière vient légèrement du sud, semblant ainsi venir du bas sur les images vues par les géomètres.
Les chercheurs voulaient voir comment la manipulation de la direction de la lumière affecterait les géomètres.
Le professeur Schofield et l'équipe ont échangé les paires d'images entre les yeux dans la moitié des essais, de sorte que les haies ressemblent à des fossés et que les fossés ressemblent à des haies. Les images ont également été inversées verticalement dans la moitié des essais, changeant la direction de la source lumineuse.
Il a été constaté que les géomètres experts s'appuyaient sur les signaux stéréoscopiques (la différence entre les images vues par les deux yeux) pour effectuer la tâche.
Les novices étaient plus susceptibles de s'appuyer sur des signaux d'éclairage (les reflets et les ombres) pour juger de la forme et du relief d'un objet et supposaient, comme c'est naturel, que l'éclairage venait d'en haut.
Avec les images manipulées, cela signifiait que les novices commettaient fréquemment des erreurs. Les experts étaient plus précis, même lorsque les images avaient été retournées, et certains avaient appris à supposer que la source de lumière venait du sud, ou d'en bas.
C'est la première fois que quelqu'un montre que l'hypothèse naturelle selon laquelle la lumière vient d'en haut, courante chez de nombreuses espèces animales, peut être modifiée grâce à une expérience à long terme. Les chercheurs affirment que cela pourrait être utilisé pour développer de nouvelles techniques de formation visuelle pour les géomètres par télédétection. Par exemple, une exposition intensive à des images répétées et difficiles peut améliorer les performances via un processus appelé apprentissage perceptuel.
Le professeur Schofield a déclaré :"C'est un résultat très excitant. D'autres ont montré que l'hypothèse de la lumière venant d'en haut peut être modifiée de quelques degrés, mais personne n'a jamais trouvé d'inversion complète après une expérience à long terme."
Le Dr Sargent a déclaré :"Ce résultat aidera l'Ordnance Survey à comprendre l'expertise de notre personnel et à améliorer la formation et les procédures des géomètres."
Andy Ormerod, géomètre en télédétection, qui a travaillé sur l'étude, a déclaré :« Cette recherche prouve que les géomètres expérimentés en télédétection peuvent voir le monde différemment. Alors que les non-géomètres sont habitués à voir le monde d'un seul point de vue, nos cerveaux ont appris à voir le monde différemment. monde vu à partir d'images aériennes."
Plus d'informations : Emil Skog et al, Les images de classification pour les images aériennes capturent une expertise visuelle pour la disparité binoculaire et un a priori pour l'éclairage par le haut, Journal of Vision (2024). DOI : 10.1167/jov.24.4.11
Informations sur le journal : Journal de Vision
Fourni par l'Université Aston
