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Termes IGN > sciences naturelles > physique > traitement d'image > appariement d'images
appariement d'imagesSynonyme(s)mise en correspondance d'imagesVoir aussi |
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Adaptative multi-image matching for DSM generation from airborne linear array CCD data / Maria Pateraki (2005)
Titre : Adaptative multi-image matching for DSM generation from airborne linear array CCD data Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Maria Pateraki, Auteur ; Armin Grun, Directeur de thèse Editeur : Zurich : Institut für Geodäsie und Photogrammetrie IGP - ETH Année de publication : 2005 Collection : IGP Mitteilungen, ISSN 0252-9335 num. 86 Importance : 146 p. Format : 21 x 30 cm ISBN/ISSN/EAN : 978-3-906467-53-5 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement d'image
[Termes IGN] accentuation de contours
[Termes IGN] ADS40
[Termes IGN] appariement d'images
[Termes IGN] chambre DTC
[Termes IGN] modèle numérique de surfaceIndex. décimale : 35.20 Traitement d'image Résumé : (Auteur) Cette thèse étudie le sujet de la mise en correspondance «matching» automatique des images et focalise sur la génération des modèles numériques de surface (DSM), en employant l'imagerie acquise par capteurs linéaires CCD aéroportés. La recherche a été motivée par les développements récents sur les équipements photogrammétriques liés à la technologie de senseur, qui ont ouvert un nouveau domaine de recherche. Les caméras numériques aéroportées qui utilisent les senseurs linéaires CCD, présentent différentes caractéristiques radiométriques et géométriques, comparées aux caméras conventionnelles à film. De nouvelles méthodes sont nécessaires pour traiter les données de ces senseurs et générer des produits pour différentes applications. En outre, en ce qui concerne le mis en correspondance, les algorithmes existants sont orientés vers l'imagerie conventionnelle, de plus le degré d'automatisation est limité. Dans la plupart des cas, les systèmes commerciaux courants montrent un faible taux de succès et exigent une interaction manuelle pour éditer les résultats du «matching».
Cette étude est inclus dans le cadre du projet AIM, (Adaptive Image Matching), dans lequel les données de caméra numérique aéroportée (ADS40) de LGGM sont employées comme entrée (input). Les algorithmes de «matching» existants sont analysés, puis modifiés et de nouveaux algorithmes sont développés avec l'effort d'intégrer l'information des caractéristiques spéciales du senseur dans la philosophie du «matching». Premièrement, l'architecture de la caméra, les propriétés radiométriques et géométriques du senseur, le calibrage de système, le déroulement des opérations de traitement (ground processing) ainsi que le modèle de senseur sont étudiés. Ensuite, la recherche est concentrée sur deux thèmes principaux : l'évaluation et l'optimisation de la qualité d'image, puis le développement de la stratégie du «matching». L'analyse radiométrique et le prétraitement incluent des méthodes pour l'estimation de bruit, la réduction de bruit, l'optimisation de contraste et des contours, l'équilibrage radiométrique, la réduction à 8 bits et le traitement des canaux de couleur. Cette partie est importante et si elle est omise, la performance du «matching» est influencée. La stratégie du «matching» se compose de différents modules qui sont évalués à la fois individuellement mais aussi sur une base intégrée. En un mot, les différents aspects du «matching» qui sont étudiés sont : l'implémentation de contraintes géométriques, la dérivation de valeurs approximatives, l'extraction de traits, l'intégration de différentes méthodes de «matching» ainsi que le contrôle de qualité et la détection d'erreurs grossières. Les contraintes géométriques sont employées pour renforcer le «matching» et sont utilisées au moyen de lignes quasi épipolaires. En raison de la géométrie complexe des images (l'information de position et d'attitude pour chaque ligne), les lignes épipolaires n'existent pas vraiment et la trajectoire épipolaire est modélisée sur une courte longueur par une équation de polynôme de deuxième ou de premier degré. D'ailleurs, des techniques hiérarchiques sont utilisées pour raffiner graduellement les résultats du «matching». Les investigations sont effectuées en respectant la génération de la pyramide d'image, pour laquelle différents filtres sont utilisés et évalués, et le choix d'une stratégie optimale en terme de temps d'exécution et de réduction d'erreurs de «matching» à des niveaux plus bas. Indépendamment de ce qui précède, les méthodes basées sur les traits et les secteurs et les méthodes qui visent soit la fiabilité soit l'exactitude, sont combinées dans le stratégie de «matching» et différentes primitives (grid points, edgels, edges) sont employées. La sélection des contours, comme les entités du «matching», a résulté de l'évaluation de différents algorithmes d'extraction de traits (points et contours), basée sur un ensemble de critères. Puis, les efforts ont été principalement concentrés sur la mise en correspondance des contours, afin d'améliorer la modélisation des discontinuités. On a recherché différentes approches qui ont mené à des améliorations significatives : l'utilisation de contraintes de hauteur et de continuité pour les points de contour et les prolongements de LSM pour des traits de contours. D'ailleurs, ADS40 permet avec la configuration des canaux sur le plan focal et leurs angles de vue l'emploi de plus d'un "template", et facilite l'identification des erreurs se produisant dans le «matching», particulièrement les occlusions. Le rôle des différentes combinaisons de canaux dans le «matching» est discuté et le bloc de «matching», basé d'une stratégie mono ou multi-template est décrit.
Un autre aspect principal de cette recherche est le contrôle de qualité et la détection des erreurs grossières. Chaque rayon individuel est vérifié sur la base d'un ensemble de critères et des classes d'erreur prédéfinies. Dans le contrôle de qualité, les mesures dérivées de différentes méthodes de «matching» (multi-patch matching, LSM, edge matching) sont combinées, les rayons problématiques sont exclus et le point 3D est calculé par les bons rayons seulement. La performance du système a été évaluée aux divers secteurs de couverture de terrain et aux différentes classes de point (breaklines et points, sur le sol et sur les objets). Un analyse détaillée des résultats et des mesures statistiques qui ont été dérivées des essais sont présentées et discutées. L'exactitude des mesures automatiques est proche de l'exactitude des mesures manuelles. Selon l'analyse, les erreurs grossières dans les résultats du AIM sont significativement moindres comparées aux résultats du système Socet Set 4.4.1. Pour AIM, l'exactitude de «matching» sur les objets était de 0.5-0.65 m et pour SS était > 1 m.Numéro de notice : 13289 Affiliation des auteurs : non IGN Autre URL associée : http://dx.doi.org/10.3929/ethz-a-005011104 Thématique : IMAGERIE Nature : Thèse étrangère Note de thèse : PhD thesis : : ETH Zurich : 2005 DOI : 10.3929/ethz-a-005011104 En ligne : https://ethz.ch/content/dam/ethz/special-interest/baug/igp/igp-dam/documents/PhD [...] Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=54961 Exemplaires(1)
Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 13289-01 35.20 Livre Centre de documentation Télédétection Disponible Assesment of manual and automated methods for updating stand-level forest inventories based on aerial photography / Perttu Antilla (2005)
Titre : Assesment of manual and automated methods for updating stand-level forest inventories based on aerial photography Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Perttu Antilla, Auteur ; Risto Päivinen, Directeur de thèse ; Matti Maltamo, Directeur de thèse Editeur : Vantaa [Finlande] : Finnish Society of Forest Science Année de publication : 2005 Collection : Dissertationes forestales, ISSN 1795-7389 num. 9 Importance : 42 p. Format : 21 x 30 cm ISBN/ISSN/EAN : 978-951-651-108-8 Note générale : bibliographie
Academic Dissertation, Faculty of Forestry, University of Joensuu, FinlandLangues : Anglais (eng) Descripteur : [Termes IGN] actualité des données
[Termes IGN] appariement d'images
[Termes IGN] détection d'arbres
[Termes IGN] détection de changement
[Termes IGN] Finlande
[Termes IGN] forêt boréale
[Termes IGN] identification automatique
[Termes IGN] inventaire forestier (techniques et méthodes)
[Termes IGN] inventaire forestier étranger (données)
[Termes IGN] peuplement forestier
[Termes IGN] photo-identification
[Termes IGN] photogrammétrie aérienne
[Vedettes matières IGN] Inventaire forestierRésumé : (auteur) Data collection for forest planning in private forestry in Finland is based on periodic, labour-intensive, stand level field inventories. Therefore, to increase guidance for forest owners more cost-efficient methods that replace or supplement field inventories are needed so as to reallocate labour resources. In addition, for active forest owners, up-to-date information is of interest. The aim of this thesis was to test the applicability of different inventory and updating methods that are based on aerial photography for the regional forest inventory of private forests in Finland. Four approaches were chosen: I) stand level visual interpretation of changes and simulation of stand development, 2) automatic, stand level interpretation of aerial photographs utilising nonparametric estimation, 3) automatic, photogrammetric estimation of mean height, and 4) automatic, monoscopic identification of individual trees. Approaches I and 2 are inventory or updating methods, while approaches 3 and 4 can be considered as components of such methods. Approach 1 was found to be appropriate for operative use for estates that have not ordered a forest plan, provided that the strict prerequisites for the inventory area are met. The- accuracy of approach 2, as such, was not considered to be high enough for forest planning, but this very inexpensive method could turn out to be applicable, if its accuracy could be improved. Approach 3 was based on image matching and would be most useful as a part of other methods, like template matching in multiple images. Although only identification of trees was tested in approach 4, the applicability of whole single tree based inventory method was appraised. Relatively high costs and low accuracy limit the possibilities to use this method, in practice. Note de contenu : Introduction
1 - Material
2 - Methods
3 - Results
4 - DiscussionNuméro de notice : 21692 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : FORET Nature : Thèse étrangère Note de thèse : Academic Dissertation : Forestry : University of Joensuu : 2005 Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=90928 Automated quality control for orthoimages and DEMs / J.K. Höhle in Photogrammetric Engineering & Remote Sensing, PERS, vol 71 n° 1 (January 2005)
[article]
Titre : Automated quality control for orthoimages and DEMs Type de document : Article/Communication Auteurs : J.K. Höhle, Auteur ; Markéta Potůčková, Auteur Année de publication : 2005 Article en page(s) : pp 81 - 87 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Photogrammétrie numérique
[Termes IGN] appariement d'images
[Termes IGN] contrôle qualité automatique
[Termes IGN] corrélation automatique de points homologues
[Termes IGN] modèle numérique de surface
[Termes IGN] orthoimage
[Termes IGN] précision géométrique (imagerie)
[Termes IGN] seuillage d'imageRésumé : (Auteur) The checking of the geometric accuracy of orthoimages and digital elevation models (DEMs) is discussed. As a reference, an existing orthoimage and a second orthoimage derived from an overlapping aerial image, are used. The proposed automated procedures for checking the orthoimages and DEMs are based on matching of corresponding image patches. Existing topographic databases are additionally used in order to select time-invariant objects as checkpoints. In order to avoid blunders in the correlation, thresholds for similarity measures are applied. Detailed studies show that a combination of thresholds for the maximum correlation coefficient, the average mutual information, and distance can reduce the number of blunders in the automated measurements considerably and should therefore be applied. The calculation of DEM errors is carried out by an improved-formula. The new methods and procedures are applied to two practical examples, and the results are presented. Numéro de notice : A2005-012 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Article DOI : 10.14358/PERS.71.1.81 En ligne : https://doi.org/10.14358/PERS.71.1.81 Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=27151
in Photogrammetric Engineering & Remote Sensing, PERS > vol 71 n° 1 (January 2005) . - pp 81 - 87[article]Automatic building reconstruction from cadastral maps and aerial images / Patrick Taillandier (2005)
contenu dans Joint workshop of ISPRS and DAGM CMRT 2005, Object Extraction for 3D City Models, Road Databases and Traffic Monitoring - Concepts, Algorithms and Evaluation / Uwe Stilla (2005)
Titre : Automatic building reconstruction from cadastral maps and aerial images Type de document : Article/Communication Auteurs : Patrick Taillandier , Auteur Editeur : International Society for Photogrammetry and Remote Sensing ISPRS Année de publication : 2005 Collection : International Archives of Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, ISSN 1682-1750 num. 36-3/W24 Conférence : CMRT 2005, Object extraction for 3D City Models, Road databases and Traffic monitoring : concepts, algorithms and evaluation 29/08/2005 30/08/2005 Vienne Autriche OA ISPRS Archives Importance : pp 105 - 110 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications photogrammétriques
[Termes IGN] appariement d'images
[Termes IGN] cadastre numérique
[Termes IGN] intégration de données
[Termes IGN] modèle numérique de surface
[Termes IGN] modélisation 3D
[Termes IGN] reconstruction 3D du bâti
[Termes IGN] zone urbaineRésumé : (Auteur) The approach described in this paper is intended for 3D building reconstruction on large and dense urban areas. It provides a real-time solution for automatic inferring of polyhedral rooftops of buildings from cadastral maps and aerial images. From the initial planimetric outline and hypotheses of planes inferred from it, a set of rooftop models depending on two parameters (slope and gutter altitude) is extracted through maximal cliques enumeration methodology. Among this family, the best representation is chosen by centered correlation on Digital Elevation Model computed by correlation from aerial images. Finally, slope and altitude are determined by minimization. Some results on real data show the validity of the algorithm that favors robustness against generality and is designed for integration in a semi-automatic platform for 3D urban databases constitution. Numéro de notice : C2005-009 Affiliation des auteurs : MATIS (1993-2011) Thématique : IMAGERIE Nature : Communication nature-HAL : ComAvecCL&ActesPubliésIntl DOI : sans En ligne : https://www.isprs.org/proceedings/XXXVI/3-W24/papers/CMRT05_Taillandier.pdf Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=64399
Titre : Automatic Digital Surface Model (DSM) generation from linear array images Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Li Zhang, Auteur Editeur : Zurich : Institut für Geodäsie und Photogrammetrie IGP - ETH Année de publication : 2005 Collection : IGP Mitteilungen, ISSN 0252-9335 num. 88 Importance : 199 p. Format : 21 x 30 cm ISBN/ISSN/EAN : 978-3-906467-55-9 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement d'image
[Termes IGN] appariement d'images
[Termes IGN] B-Spline
[Termes IGN] chambre DTC
[Termes IGN] filtre de Wallis
[Termes IGN] fonction de transfert de modulation
[Termes IGN] modèle numérique de surface
[Termes IGN] triangulation de DelaunayIndex. décimale : 35.20 Traitement d'image Résumé : (Auteur) This dissertation addresses the topic of automatic Digital Surface Model (DSM) generation from linear array images. Research on this issue is mainly motivated by the following facts: In recent years, CCD linear array sensors are widely used to acquire high-quality, high-resolution panchromatic and multispectral imagery for photogrammetric and remote sensing applications. Most of these sensors have the ability to acquire more than 2 views of the terrain surface during a single flight line or orbit. The processing of these kinds of images provides a challenge for algorithmic redesign and this opens the possibility to reconsider and improve many photogrammetric processing components. In particular, automatic DSM generation through image matching techniques is one of the main topics. Although this topic has gained much attention in the past years and a wide variety of approaches have been developed, the accuracy performance and the problems encountered are very similar in the major approaches and the performance of these approaches does by far not live up to the standards set by manual measurements. Therefore, efforts have to be made to develop a general framework for automatic DSM generation from linear array images, into which specific algorithms can be inserted easily, investigated and combined in order to achieve reasonable results in terms of precision and reliability.
In this dissertation, an image matching approach for automatic DSM generation from linear array images, which has the ability to provide dense, precise and reliable results is presented. The approach integrates different matching primitives, uses available and explicit knowledge concerning the image geometry and radiometry information, combines several image matching algorithms and automatic quality control, and works with a coarse-to-fine hierarchical matching strategy. The most outstanding characteristics are the efficient utilisation of multiple images and the integration of multiple matching primitives. With this approach, the linear array images and the given or previously triangulated orientation elements are taken as inputs. After pre-processing of the original images and production of the image pyramids, the matches of 3 kinds of features, i.e. feature points, grid points and edges, on the original resolution images are finally found progressively starting from the low density features on the images with the lowest resolution. An intermediate DSM is reconstructed from the matched features on each level of the pyramid by using the constrained Delauney triangulation method, which in turn is used in the subsequent pyramid level for the approximations and self-tuning of the matching parameters. Finally least squares matching methods are used to achieve more precise matches for al] the matched features and identify some false matches.
The presented approach essentially consists of several mutually connected components: the image pre-processing, the multiple primitive multi-image (MPM) matching, the refined matching and the system performance evaluation. Each of them is important and possesses particular features, which are fully elaborated in different parts of the dissertation.
First of all, a pre-processing method, which combines an adaptive smoothing filter and the Wallis filter, is used in order to reduce the effects of the inherent radiometric problems and optimize the images for subsequent feature extraction and image matching procedure. The method mainly consists of 3 processing stages. In the first stage, the noise characteristics of the images are analyzed quantitatively in both homogeneous and non-homogeneous image regions. The image blur problem (image unsharpness) is also addressed through the analysis of the image's Modulation Transfer Function (MTF). Then, an adaptive smoothing filter is applied to reduce the noise level and at the same time, to sharpen edges and preserve even fine detail such as corners and line end-points. Finally, the Wallis filter is applied to strongly enhance and sharpen the already existing texture patterns.
The MPM matching procedure is the core of our approach. In this approach, the matching is performed with the aid of multiple images, incorporating multiple matching primitives feature points, grid points and edges, integrating local and global image information and, utilizing a coarse-to-fine hierarchical matching strategy.
The MPM approach mainly consists of 3 integrated subsystems: point extraction and matching procedure, edge extraction and matching procedure and relational matching procedure. These 3 subsystems are followed through the image pyramid and the results at higher levels are used for guidance at the lower levels. At each pyramid level, the correspondence is established in two matching stages - locally and globally. In the local matching stage dense patterns of points and edges are matched. A unique and robust matching algorithm - The Geometrically Constrained Cross-Correlation (GC3 ) algorithm is employed to provide matching candidates for points and edge pixels. The algorithm. is based on the concept of multi-image matching guided from the object space and allows reconstruction of 3D objects by matching all the images at the same time, without having to go through the processing of all individual stereo-pairs and the merging of all stereo-pair results. The GC3 method, with the self-tuning of the parameters, leads to a reduction of problems caused by occlusions, multiple solutions and surface discontinuities. The global matching stage is responsible for imposing global consistency among the candidate matches in order to disambiguate the multiple candidates and avoid mismatches. The global matching is resolved by a probability relaxation based relational matching method. It uses the local support provided by points within a 2D neighbourhood. This corresponds to imposing a piecewise smoothness constraint, in which the matched edges serve as breaklines in order to prohibit the smoothness constraint crossing these edges and preserves the surface discontinuities.
The modified Multiphoto Geometrically Constrained Matching (MPGC) and the Least Squares B-Spline Snakes (LSB-Snakes) methods are used to achieve potentially sub-pixel accuracy matches and identify some inaccurate and possibly false matches. The DSM derived from the MPM module provides good enough approximations for these methods and increases the convergence rate. The initial values of the shaping parameters in MPGC matching can also be predetermined by using the image geometry and the derived DSM data. Finally, for each matched point, a reliability indicator is assigned based on the analysis of the matching results. For edges, a simplified version of the LSB-Snakes is implemented to match the edges, which are represented by parametric linear B-spline functions in object space. With this method, the parameters of linear B-spline functions of the edges in object space are directly estimated, together with the matching parameters in the image spaces of multiple images.
The system bas been tested extensively of linear array images with different image resolution and over different land cover types. The accuracy evaluation is based on the comparison between high quality DEMs/DSMs derived from airborne Laser Scanner or manual measurements and the automatically extracted DSMs. As evidenced by the visual inspection of the results, we can reproduce not only the general geomorphological features of the terrain relief, but also detailed features of relief. The results from the quantitative accuracy test indicate that the presented concept has the capability to give good and encouraging results. If the bias introduced by trees and buildings is taken out, we can expect a height accuracy of one pixel or even better from satellite imagery as "best case" scenario. In case of very high resolution TLS/SI images (footprint 8 cm and better) it is obvious that the "one pixel rule" cannot be maintained any more. Alone surface roughness and modeling errors will lead to larger deviations, such that an accuracy of 2 to 5 pixels should be considered an acceptable result.Numéro de notice : 13290 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Thèse étrangère DOI : 10.3929/ethz-a-005055636 En ligne : http://dx.doi.org/10.3929/ethz-a-005055636 Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=54962 Exemplaires(1)
Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 13290-01 35.20 Livre Centre de documentation Télédétection Disponible Calibrage d’imageurs avec prise en compte des distorsions / Nicolas Cornille in Revue des Systèmes, RS - Instrumentation - Mesure - Métrologie, Série I2M, vol 4 n° 3 - 4 (01/01/2005)PermalinkCalibration du photothéodolite de l'IGN et traitements d'images pour la surveillance d'ouvrages au sein de l'unité des travaux spéciaux / Stéphanie Doz (2005)PermalinkPermalinkMesure de champs de déplacements tridimensionnels d'un glissement de terrain par stéréocorrélation d'images aériennes / I. Piquee (2005)Permalinkvol 4 n° 3 - 4 - 01/01/2005 - Photomécanique (Bulletin de Revue des Systèmes, RS - Instrumentation - Mesure - Métrologie, Série I2M) / Jean-José OrteuPermalinkPermalinkUsing a three dimensional spatial database to orthorectify automatically remote sensing images / Simon Baillarin (2005)PermalinkGénération de MNE hybrides (Raster/Vecteur) : optimisation à base de flots de graphes contrainte par des primitives 3D / Nesrine Chehata in Revue Française de Photogrammétrie et de Télédétection, n° 176 (Décembre 2004)PermalinkRegistration of multi-source, multi-resolution, and multi-temporal satellite imagery: issues and applications / A. Habib in Geoinformatics, vol 7 n° 8 (01/12/2004)PermalinkTracking road centrelines from high resolution remote sensing images by least squares correlation matching / S.R. Park in Photogrammetric Engineering & Remote Sensing, PERS, vol 70 n° 12 (December 2004)Permalink