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Description et recherche d’image généralisables pour l’interconnexion et l’analyse multi-source / Dimitri Gominski (2021)
Titre : Description et recherche d’image généralisables pour l’interconnexion et l’analyse multi-source Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Dimitri Gominski , Auteur ; Valérie Gouet-Brunet , Directeur de thèse ; Liming Chen, Directeur de thèse Editeur : Champs-sur-Marne [France] : Université Gustave Eiffel Année de publication : 2021 Autre Editeur : Lyon : Ecole Centrale de Lyon Projets : Alegoria / Gouet-Brunet, Valérie Note générale : bibliographie
thèse soutenue le 9 nov. 2021, à l'Université Gustave Eiffel, dans le cadre de l'École doctorale Mathématiques, Sciences et Technologies de l'Information et de la Communication, en partenariat avec LaSTIG - Laboratoire en Sciences et Technologies de l'Information Géographique (laboratoire).Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement d'image optique
[Termes IGN] appariement d'images
[Termes IGN] apprentissage profond
[Termes IGN] données d'entrainement (apprentissage automatique)
[Termes IGN] image multi sources
[Termes IGN] indexation sémantique
[Termes IGN] méthode robuste
[Termes IGN] recherche d'image basée sur le contenuIndex. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (auteur) Avec un volume toujours plus grand d'images accessibles numériquement, établir des connexions pour structurer et analyser les données devient d'autant plus important. Une formulation typique pour connecter entre elles des images sans utiliser de métadonnées est la recherche d'image basée contenu (RIBC). Similairement aux autres applications en vision par ordinateur, la RIBC a bénéficié du pouvoir expressif des réseaux de neurones convolutifs (CNN) et obtenu des résultats inédits sur les benchmarks usuels. Cependant, il est difficile de dire si cette performance est due à la proposition d'architectures et de modèles toujours plus évolués, ou simplement à la présence d'un jeu de données d'entraînement qui correspond bien au cas d'usage, c'est-à-dire qui a des caractéristiques visuelles et sémantiques similaires. En effet, le paradigme habituel du couple modèle-jeu d'entraînement montre ses limites dès lors qu'on sort du cas caractérisé par les données d'entraînement: la performance chute si on teste sur des données différentes ou avec une variabilité trop grande.
Cette thèse s'intéresse à cette question avec un regard critique sur les méthodes d'apprentissage profond et leur potentiel réel d'application. Dans un contexte d'imagerie territoriale multi-sources, un benchmark est proposé pour caractériser un nouveau problème de recherche : la recherche d'image hétérogène, "low-data" (sans données d'entraînement), avec un cas d'utilisation où définir un jeu de données d'entraînement et une méthode "baseline" n'est pas facile. Avec ce benchmark, de nouvelles mesures sont proposées pour qualifier la capacité à généraliser du modèle dans un contexte RIBC, puis des solutions techniques qui permettent de s'affranchir de la définition hasardeuse des sus-citées "caractéristiques visuelles et sémantiques similaires". La discussion autour des résultats permet de mettre en valeur une importance probablement trop grande donnée à l'architecture des réseaux de neurones, et des pistes prometteuses dans la RIBC qui fournit des outils agnostiques du modèle utilisé, et permettant d'exploiter les avantages comparatifs de différents modèles entraînés sur différents jeux de données. Enfin, l'intérêt de cette approche généraliste est confirmé par une application à un cas où malgré l'abondance de méthodes et de données, elles sont encapsulées dans un ensemble de petits datasets et donc peu généralisables: la classification d'occupation au sol en imagerie satellite.Numéro de notice : 14738 Affiliation des auteurs : UGE-LASTIG (2020- ) Autre URL associée : vers theses Thématique : IMAGERIE/INFORMATIQUE Nature : Thèse française Note de thèse : thèse : : Gustave Eiffel : 2021 Organisme de stage : LaSTIG (IGN) & LIRIS (Ecole Centrale de Lyon) nature-HAL : Thèse DOI : sans En ligne : https://theses.hal.science/tel-03629550 Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=98921 Extraction of street pole-like objects based on plane filtering from mobile LiDAR data / Jingming Tu in IEEE Transactions on geoscience and remote sensing, vol 59 n° 1 (January 2021)
[article]
Titre : Extraction of street pole-like objects based on plane filtering from mobile LiDAR data Type de document : Article/Communication Auteurs : Jingming Tu, Auteur ; Jian Yao, Auteur ; Li Li, Auteur ; et al., Auteur Année de publication : 2021 Article en page(s) : pp 749 - 768 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Lasergrammétrie
[Termes IGN] analyse d'image orientée objet
[Termes IGN] carte routière
[Termes IGN] détection d'objet
[Termes IGN] données lidar
[Termes IGN] extraction de traits caractéristiques
[Termes IGN] forme caractéristique
[Termes IGN] méthode robuste
[Termes IGN] octree
[Termes IGN] réseau routierRésumé : (auteur) Pole-like objects provide important street infrastructure for road inventory and road mapping. In this article, we proposed a novel pole-like object extraction algorithm based on plane filtering from mobile Light Detection and Ranging (LiDAR) data. The proposed approach is composed of two parts. In the first part, a novel octree-based split scheme was proposed to fit initial planes from off-ground points. The results of the plane fitting contribute to the extraction of pole-like objects. In the second part, we proposed a novel method of pole-like object extraction by plane filtering based on local geometric feature restriction and isolation detection. The proposed approach is a new solution for detecting pole-like objects from mobile LiDAR data. The innovation in this article is that we assumed that each of the pole-like objects can be represented by a plane. Thus, the essence of extracting pole-like objects will be converted to plane selecting problem. The proposed method has been tested on three data sets captured from different scenes. The average completeness, correctness, and quality of our approach can reach up to 87.66%, 88.81%, and 79.03%, which is superior to state-of-the-art approaches. The experimental results indicate that our approach can extract pole-like objects robustly and efficiently. Numéro de notice : A2021-042 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1109/TGRS.2020.2993454 Date de publication en ligne : 20/05/2020 En ligne : https://doi.org/10.1109/TGRS.2020.2993454 Format de la ressource électronique : url article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=96758
in IEEE Transactions on geoscience and remote sensing > vol 59 n° 1 (January 2021) . - pp 749 - 768[article]
Titre : Intelligent embedded camera for robust object tracking on mobile platform Titre original : Caméra intelligente embarquée pour le suivi robuste d'objets sur plateforme mobile Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Imane Salhi , Auteur ; Valérie Gouet-Brunet , Directeur de thèse Editeur : Champs-sur-Marne [France] : Université Gustave Eiffel Année de publication : 2021 Importance : 177 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : bibliographie
Doctoral Thesis Computer Science, Automation and Signal Processing, Ecole doctorale Mathématiques et STIC, Université Gustave EiffelLangues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Acquisition d'image(s) et de donnée(s)
[Termes IGN] caméra numérique
[Termes IGN] cartographie et localisation simultanées
[Termes IGN] centrale inertielle
[Termes IGN] couplage caméra/INS
[Termes IGN] détection d'objet
[Termes IGN] instrument embarqué
[Termes IGN] méthode robuste
[Termes IGN] navigation inertielle
[Termes IGN] odomètre
[Termes IGN] système à couplage étroit
[Termes IGN] système de numérisation mobileIndex. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (auteur) Le suivi visuel-inertiel est une thématique d'actualité, difficile à traiter, notamment lorsqu’il s’agit de respecter les contraintes des systèmes embarqués, comme dans les drones autonomes (Unmanned Aerial Vehicles (UAVs)). Les questions relatives à la miniaturisation, la portabilité et la communication des systèmes électroniques s’inscrivent dans des problématiques actuelles en matière d'avancée technologique. Pour répondre de manière efficace à ces problématiques, il est nécessaire d’envisager des traitements complexes et des implémentations sur des supports contraignants en termes d’intégration et de consommation d’énergie, tels que les micro-véhicules aériens (MAVs), les lunettes et les caméras intelligentes. Au cours de cette dernière décennie, différents algorithmes performants de suivi ont été développés. En revanche, ils nécessitent des ressources calculatoires conséquentes, compte tenu des différentes formes d'utilisation possibles. Or, les systèmes embarqués imposent de fortes contraintes d'intégration, ce qui réduit leurs ressources, particulièrement en termes de capacité calculatoire. Ainsi, ce type de système nécessite de recourir à des approches efficaces avec moins de charge et de complexité calculatoire. L’enjeu de cette thèse réside dans cette problématique. L'objectif est d’apporter une solution embarquée de suivi qui permettrait d'assurer un fonctionnement robuste dans différents environnements de navigation. Une analyse des algorithmes pertinents de suivi, visuel et visuel-inertiel et des environnements de navigation ainsi qu’une étude de différentes architectures embarquées de calcul sont menées, afin de proposer notre solution nommée « système de suivi inertiel-visuel adaptatif à l'environnement de navigation~». Cette dernière consiste à alterner entre deux approches de suivi : KLT-ORB et EKF VI Tracking, selon les conditions de navigation du système, grâce au module de contrôle, tout en assurant la cohérence du système global en gérant le nombre de PoIs et l'occurrence de leur détection et en respectant les contraintes des systèmes embarqués. Tous nos expérimentations et tests ont été réalisées en utilisant le jeux de données EuRoC. Numéro de notice : 17632 Affiliation des auteurs : UGE-LASTIG (2020- ) Thématique : IMAGERIE/POSITIONNEMENT Nature : Thèse française Note de thèse : Thèse : Informatique, automatique et traitement du signal : Gustave Eiffel : 2021 Organisme de stage : LaSTIG (IGN) + Laboratoire L3A (CEA) nature-HAL : Thèse DOI : sans Date de publication en ligne : 03/03/2021 En ligne : https://hal.science/tel-03150241 Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=97275
Titre : Robust and fast global image orientation Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Xin Wang, Auteur ; Christian Heipke, Directeur de thèse Editeur : Munich : Bayerische Akademie der Wissenschaften Année de publication : 2021 Collection : DGK - C, ISSN 0065-5325 num. 871 Importance : 141 p. Note générale : bibliographie
Diese Arbeit ist gleichzeitig veröffentlicht in: Wissenschaftliche Arbeiten der Fachrichtung Geodäsie und Geoinformatik der Leibniz Universität Hannover ISSN 0174-1454, Nr. 373, Hannover 2021Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Photogrammétrie numérique
[Termes IGN] appariement d'images
[Termes IGN] appariement dense
[Termes IGN] chaîne de traitement
[Termes IGN] estimation de pose
[Termes IGN] méthode robuste
[Termes IGN] orientation d'image
[Termes IGN] orientation relative
[Termes IGN] rotation
[Termes IGN] structure-from-motion
[Termes IGN] translation
[Termes IGN] valeur aberranteRésumé : (auteur) The estimation of image orientation (also called pose) has always played a crucial role in the field of photogrammetry since it is a fundamental prerequisite for the subsequent works of multi-view dense matching, generating DEM and DSM, etc. In the community of computer vision, the task is also well known as Structure-from-Motion (SfM), which reveals that image pose, while positions of object points are determined interdependently. Despite a lot of efforts over the last decades, it has recently gained the photogrammetrists’ interests again due to the fast-growing number of different resources of images. New challenges are posed for accurately and efficiently orienting various image datasets (e.g., unordered datasets with a large number of images, or images compromised of critical stereo pairs). In this thesis, the relevant ambition is to develop a new fast and robust method for the estimation of image orientation which is capable of coping with different types of datasets. To achieve this goal, the two most time-consuming steps of image orientation are in particular taken care of: (a) image matching and (b) the estimation process. To accelerate the image matching process, a new method employing a random k-d forest is proposed to quickly obtain pairs of overlapping images from an unordered image set. After that, image matching and the estimation of relative orientation parameters are performed only for pairs found to be very likely overlapping. On the other hand, to estimate the image poses in a time efficient manner, a global image orientation strategy is advocated. Its basic idea is to first simultaneously solve all available images’ poses, before a final bundle adjustment is carried out once for refinement. The conventional two-step global approach is pursued in this work, separating the determination of rotation matrices and translation parameters; the former is solved by an existing popular method of Chatterjee and Govindu [2013], and the latter are estimated globally using a newly developed method: translation estimation integrating both the relative translations and tie points. Tie points within triplets are adopted to firstly calculate global unified scale factors for each available pairwise relative translation. Then, analogous to rotation estimation, translations are determined by performing an averaging operation on the scaled relative translations. In order to improve the robustness of the solution, efforts in this thesis are also focused on coping with outliers in the relative orientations (ROs), which global image orientation approaches are particularly sensitive to. A general method based on triplet compatibility with respect to loop closure errors of relative rotations and translations is presented for detecting blunders in relative orientations. Although this procedure eliminated many gross errors in the input ROs, it typically cannot sort out blunders which are caused by repetitive structures and critical configurations, such as inappropriate baselines (very short baseline or baselines parallel to the viewing direction). Therefore, another new method is proposed to eliminate wrong ROs which have resulted from repetitive structures and very short baselines. Two corresponding criteria that indicate the quality of ROs are introduced. Repetitive structure is detected based on counts of conjugate points of the various image pairs, while very short baselines are found by inspecting the intersection angles of corresponding image rays. By analyzing these two criteria, incorrect ROs are detected and eliminated. As correct ROs of image pairs with a wider baseline nearly parallel to both viewing directions can be valuable, a method to identify and keep these ROs is also a part of this research. The validation and evaluation of the proposed method are thoroughly conducted on various benchmarks including ordered and unordered sets of images, images with repetitive structures and inappropriate baselines, etc. In particular, robustness is investigated by demonstrating the efficacy of the corresponding RO outlier detection methods. The performance and time efficiency of determining image orientation are evaluated and compared with several state-of-the-art global image orientation approaches. In summary, based on the experimental results, the developed methods demonstrateto be able to accomplish the image orientation taskfast and robustlyon different kinds of datasets. Numéro de notice : 17672 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Thèse étrangère Note de thèse : PhD dissertation : Fachrichtung Geodäsie und Geoinformatik : Hanovre : 2021 En ligne : https://dgk.badw.de/fileadmin/user_upload/Files/DGK/docs/c-871.pdf Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=97997 Mapping uncertain geographical attributes: incorporating robustness into choropleth classification design / Wangshu Mu in International journal of geographical information science IJGIS, vol 34 n° 11 (November 2020)
[article]
Titre : Mapping uncertain geographical attributes: incorporating robustness into choropleth classification design Type de document : Article/Communication Auteurs : Wangshu Mu, Auteur ; Daoqin Tong, Auteur Année de publication : 2020 Article en page(s) : pp 2204 - 2224 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Cartographie
[Termes IGN] attribut géomètrique
[Termes IGN] carte choroplèthe
[Termes IGN] conception cartographique
[Termes IGN] erreur d'échantillon
[Termes IGN] incertitude d'attribut
[Termes IGN] incertitude des données
[Termes IGN] inférence statistique
[Termes IGN] méthode robuste
[Termes IGN] optimisation (mathématiques)Résumé : (auteur) Choropleth mapping provides a simple but effective visual presentation of geographical data. Traditional choropleth mapping methods assume that data to be displayed are certain. This may not be true for many real-world problems. For example, attributes generated based on surveys may contain sampling and non-sampling error, and results generated using statistical inferences often come with a certain level of uncertainty. In recent years, several studies have incorporated uncertain geographical attributes into choropleth mapping with a primary focus on identifying the most homogeneous classes. However, no studies have yet accounted for the possibility that an areal unit might be placed in a wrong class due to data uncertainty. This paper addresses this issue by proposing a robustness measure and incorporating it into the optimal design of choropleth maps. In particular, this study proposes a discretization method to solve the new optimization problem along with a novel theoretical bound to evaluate solution quality. The new approach is applied to map the American Community Survey data. Test results suggest a tradeoff between within-class homogeneity and robustness. The study provides an important perspective on addressing data uncertainty in choropleth map design and offers a new approach for spatial analysts and decision-makers to incorporate robustness into the mapmaking process. Numéro de notice : A2020-614 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : GEOMATIQUE Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1080/13658816.2020.1726921 Date de publication en ligne : 16/02/2020 En ligne : https://doi.org/10.1080/13658816.2020.1726921 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=95987
in International journal of geographical information science IJGIS > vol 34 n° 11 (November 2020) . - pp 2204 - 2224[article]Réservation
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