Deux
grands types de problèmes se posent lors de l’acquisition: les problèmes de
géométrie (aspect géométrique : obliquité des rayons, pente du fond et ses
irrégularités) et les problèmes de mise en évidence des informations (aspect
radiométrique) contenues dans les signaux reçus, souvent déteriorés par des
défauts émanant des capteurs eux-mêmes (halos, différence de gain entre les
deux voies...) ou liés aux conditions de mise en œuvre.
Sur un fond plat :
Les rayons sonores issus du transducteur sont enregistrés selon une fonction du temps et représentent une distance oblique. On peut relier cette distance à l'horizontale par une relation simple :
X2 + H2 = R2
H = hauteur du sonar
par rapport au fond,
X = distance au sol
R= distance oblique
Si le fond de la mer est plat, cette correction, dite d'obliquité ou d'anamorphose, est facilement réalisable. Elle consiste à positionner chaque point image à sa distance X correspondante. La plupart des systèmes "temps réel" visualisent des images redressées à l'aide de ce procédé. Cette correction nécessite une bonne connaissance, à tout moment, de l'altitude du poisson.
Sur un fond en pente :
Lorsque le fond est en pente, la correction
d'anamorphose est plus délicate . L'estimation de la pente se fait à partir des
premiers échos reçus sur la voie droite et sur la voie gauche. Lorsque l'on a
déterminé la pente, on applique la loi suivante :
X=(d²-h²)½ cos(a)
+ h sin(a)
Lorsque le fond est accidenté, le réarrangement
des pixels suivant la distance horizontale croissante devient très difficile.
Seule une étude bathymétrique précise permet de replacer chaque échantillon à
sa vraie place. Des problèmes de diaphonie (recopie des informations d'une voie
sur l'autre) sont cependant susceptibles de se poser.
Quelque soit le type de fond, ces corrections
nécessitent de connaître, le mieux possible, la hauteur du sonar par rapport au
fond.
Cette information doit être tirée du signal sonar lui-même, et en particulier du premier écho significatif du signal. La détection de hauteur consiste à estimer ce premier écho. On déduit la hauteur pour le point dont l'intensité de l'écho dépasse un seuil.
Le temps de formation d'une ligne est toujours la
même. Par contre, la vitesse du sonar varie. Si on représentait l'image
uniquement par juxtaposition des lignes acquises, on observerait des
déformations d'image liées à la variation de vitesse du sonar.
La correction de vitesse consiste à re-échantillonner le signal d'un pas
constant en distance mais dans le sens d'avancement du sonar.
Dans certains cas, il est nécessaire de recaler les images (mosaïques) par identification de points similaires sur les profils qui se recouvrent.
La distorsion due au(pivotement autour de l'axe vertical) est la
cause l'erreur la plus importante des erreurs dues à la
navigation du poisson. Elle peut être attribuée aux
imperfections hydrodynamiques du poisson et du câble, à
des phénomènes de houle entraînant des
résonances dans le câble tracteur...
Cette correction s'effectue sous le programme Isis par le biais d'une « smooth naviguation »
En cas de tangage, le poisson pivote autour de l'axe horizontal du plan éclairé.
Son altitude est
faussée et le fond apparaît comme une surface ondulée. La profondeur vraie est alors le sommet de la sinusoïde.
Le roulis est à l'origine d'une modification de l'angle d'inclinaison du faisceau, ce qui revient à considérer la pente du fond comme une fonction sinusoïdale avec une période égale à celle du roulis. Quand le roulis est important, les rayons sonores sont dirigés, alternativement, vers la surface ou vers le fond provoquant, sur l'enregistrement, des bandes blanches à gauche puis à droite.
Lorsqu'un bateau tracte un sonar, des événements extérieurs tels que le vent, les vagues, la houle et les courants l'écartent de la route fixée. Il en résulte que sa trajectoire et celle du sonar ne sont pas rectilignes .Si le vent domine, la dérive n'est pas transmise au sonar, mais, lorsque c'est le courant qui a une action prépondérante, c'est l'attelage navire-poisson qui présente une dérive par rapport à la route suivie. Le faisceau ultrasonore n'étant plus perpendiculaire au profil, il en résulte une erreur sur la localisation d'autant plus importante que la portée est grande.
Il convient donc de porter une extrême attention à l'orientation des profils à réaliser, en fonctions des conditions de l'environnement local.