Stage - Amélioration de La Modélisation

**Magellium** (Groupe Artal), avec ses 300 collaborateurs, est un acteur indépendant, spécialiste sur la chaine de valorisation du pixel et de la donnée image et vidéo (du capteur satellite, aéroporté ou drone jusqu’à son utilisation dans les systèmes d’information géographique, la cartographie et la Géointelligence). Magellium promeut la maîtrise des technologies du logiciel, de l’IA, du traitement d’image et de la géomatique.

L’unité **Earth Observation** est en charge des activités de traitement d’images d’origine spatiale. Ses domaines d’expertise sont : la géométrie des capteurs & le traitement d’image, la calibration/validation & le contrôle qualité et les services d’observation de la Terre. Nos experts en télédétection, nos scientifiques et nos concepteurs de logiciels spécialisés se concentrent sur les programmes de R&D, les algorithmes de traitement, les systèmes de segment sol et les services environnementaux. Observer la Terre depuis l'espace, surveiller notre environnement et les changements climatiques sont nos défis.

Pour son équipe spécialisée dans la physique d’acquisition des images par satellite, Magellium propose le stage suivant intitulé:
**Amélioration de la modélisation d’acquisition satellite par traitement d’images et optimisation**

**Description du poste**:

- **_ CONTEXTE_**

L’Unité Earth Observation de Magellium est structurée en 5 Pôles Thématiques, l’un d’eux étant dédié à la modélisation **géométrique des capteurs satellites**.

Cette équipe dispose d’une expertise dans ce domaine et développe des outils pour ses clients ou en investissement interne, notamment des outils de modélisation de la géométrie d’acquisition, d’optimisation des paramètres d’acquisition, d’exploitation des modèles et de génération en 3D de la surface terrestre observée par un couple de données stéréoscopique.

Lors de la modélisation physique de l’acquisition d’un satellite, l'un des objectifs principaux est de connaître le plus précisément possible la localisation au sol de chaque détecteur à tout instant. Les paramètres ayant le plus d’impact sur les performances de localisation et la qualité géométrique des images sont ceux concernant ses angles d’orientation (son attitude). La mesure de ces paramètres par les capteurs à bord est insuffisante et entachée d’erreurs.

Dans le cadre de différentes activités, nous avons constaté par exemple que les variations à haute-fréquence de la rotation du satellite le long de son orbite sont mal restituées par les gyroscopes et que les algorithmes actuels de restitution de ces rotations par ajustement de faisceaux sont peu adaptés.

L’objectif de ce stage consiste à proposer **des améliorations ou des alternatives aux algorithmes existants pour mieux traiter les cas haute-fréquences**.
- **_ SUJET DU STAGE_**

Le sujet de ce stage consiste à proposer des améliorations aux méthodes de restitution de l’attitude d’un satellite, par exemple par amélioration ou alternative à l’algorithme d’ajustement de faisceaux (bundle adjustment), ou par amélioration de l’étape de corrélation d’images qui fournit les correspondances nécessaires à l’ajustement de faisceaux.

Les traitements actuels sont conçus pour résoudre les écarts à basse fréquence, mais atteignent leurs limites pour résoudre des erreurs à haute fréquence (vibration par exemple). Une nouvelle approche est nécessaire, qui peut amener à une nouvelle façon de générer des corrélations d’images dense ou de formuler le problème d’optimisation numérique. Les travaux se feront préférentiellement en Python, en s’appuyant sur des outils experts disponibles dans l’écosystème Magellium.

Le stagiaire débutera par une phase d’analyse de l’état de l’art pour étudier la littérature à ce sujet, puis identifiera une solution technique à mettre en œuvre.

Elle sera suivie d’une phase de design de la solution puis de d’implémentation des algorithmes sélectionnés.

Enfin, le stagiaire étudiera les performances des algorithmes sur différents cas simulés ou réalistes plus ou moins complexes.
- **_ PERSPECTIVE_**

**Profil recherché**:
Etudiant(e) en cursus universitaire ou en école d'ingénieur et **préparant un diplôme de niveau Bac+5** dans le domaine des **mathématiques appliquées ou du traitement du signal **et avec idéalement une spécialisation en traitement d’image ou en télédétection, vous êtes intéressé(e) et motivé(e) pour travailler dans le domaine de l’Observation de la Terre.
- Mots clés_ : optimisation numérique, traitement du signal et des images, géométrie d’acquisition, satellite optique, observation de la Terre, attitude, corrélation, orthorectification
- Mots clés informatiques_ : Python