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Performance analysis of low-cost GNSS stations for structural health monitoring of civil engineering structures / Nicolas Manzini in Structure and Infrastructure Engineering, vol 18 n° 5 ([01/05/2022])
Titre : Performance analysis of low-cost GNSS stations for structural health monitoring of civil engineering structures Type de document : Article/Communication Auteurs : Nicolas Manzini, Auteur ; André Orcesi, Auteur ; Christian Thom Année de publication : 2022 Projets : 2-Pas d'info accessible - article non ouvert / Article en page(s) : pp 595 - 611 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de géodésie spatiale
[Termes IGN] auscultation d'ouvrage
[Termes IGN] déformation d'édifice
[Termes IGN] effet thermique
[Termes IGN] pont
[Termes IGN] RTKLIB
[Termes IGN] surveillance d'ouvrage
[Termes IGN] test de performance
[Termes IGN] topométrie de précisionRésumé : (auteur) Global Navigation Satellite Systems (GNSS) have been used in various monitoring applications for the past two decades, as one of the very few options to provide absolute positions in a global reference frame. However, high performance GNSS stations are expensive, and sometimes may be impractical because of their size, power consumption or software requirements. Thus, the use of low-cost GNSS stations for structural health monitoring (SHM) has gained increasing attention. This paper presents a detailed experimental assessment of multiple combinations of GNSS receivers and antennas, and highlights an optimal cost-efficient solution for monitoring applications. Several sets of processing parameters and constraints are also evaluated using open source RTKLib software. The performance of the proposed solution is evaluated through two experimental dynamic scenarios, proving its ability to track quick displacements down to 4 mm and oscillations of 1 cm with a frequency up to 0.25 Hz with a 1 Hz receiver. Finally, a two-week dataset acquired from on a network of low-cost GNSS stations deployed on a suspended bridge is used to validate on-site performance. Results show good agreement between GNSS time series, traditional displacement sensors, and numerical simulations made using an operational mechanical model of the bridge, highlighting the potential of such low-cost solutions for structural health monitoring applications. Numéro de notice : A2021-170 Affiliation des auteurs : UGE-LASTIG+Ext (2020- ) Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1080/15732479.2020.1849320 Date de publication en ligne : 30/11/2020 En ligne : https://doi.org/10.1080/15732479.2020.1849320 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=97105
in Structure and Infrastructure Engineering > vol 18 n° 5 [01/05/2022] . - pp 595 - 611[article]
Titre : Warming effects on morphological and physiological performances of four subtropical montane tree species Type de document : Article/Communication Auteurs : Yiyong Li, Auteur ; Yue Xu, Auteur ; Ting Wu, Auteur ; et al., Auteur Année de publication : 2020 Article en page(s) : 11 p. Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Termes IGN] changement climatique
[Termes IGN] croissance des arbres
[Termes IGN] diagnostic foliaire
[Termes IGN] effet thermique
[Termes IGN] forêt tropicale
[Termes IGN] hauteur des arbres
[Termes IGN] montagne
[Termes IGN] photosynthèse
[Termes IGN] phytobiologie
[Termes IGN] stress hydrique
[Vedettes matières IGN] Végétation et changement climatiqueRésumé : (auteur) Key message: In a downward transplantation experiment, warming stimulated growth and photosynthesis of Schima superba Gardn. et Champ., Syzygium rehderianum Merr. et Perry and Itea chinensis Hook. et Arn. via increased stomatal conductance. Warming had no effect on growth of Machilus breviflora (Benth.) Hemsl., indicating species-specific differences in response to warming. Context: Climate change has been shown to shift species composition and community structure in subtropical forests. Thus, understanding the species-specific responses of growth and physiological processes to warming is essential. Aims:
To investigate how climate warming affects growth, morphological and physiological performance of co-occurring tree species when they are growing at different altitudes. Methods: Soils and 1-year-old seedlings of four subtropical co-occurring tree species (Schima superba Gardn. et Champ., Syzygium rehderianum Merr. et Perry, Itea chinensis Hook. et Arn. and Machilus breviflora (Benth.) Hemsl.) were transplanted to three altitudes (600 m, 300 m and 30 m a.s.l.), inducing an effective warming of 1.0 °C and 1.5 °C. Growth, morphological, and physiological performances of these seedlings were monitored. Results: When exposed to warmer conditions, aboveground growth of the four species except M. breviflora was strongly promoted, accompanied by increased light-saturated photosynthetic rate and stomatal conductance. Warming also significantly increased concentrations of non-structural carbohydrates in leaves of S. rehderianum and M. breviflora, stems of S. superba and S. rehderianum, and roots of I. chinensis. However, we did not detect any effect of warming on stomatal length and stomatal density. Conclusion:
Our results provide evidence that climate warming could have species-specific impacts on co-occurring tree species, which might subsequently shift species composition and forest structure.Numéro de notice : A2020-037 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : FORET Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1007/s13595-019-0910-3 Date de publication en ligne : 10/01/2020 En ligne : https://doi.org/10.1007/s13595-019-0910-3 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=94491
in Annals of Forest Science > Vol 77 n° 1 (March 2020) . - 11 p.[article]
Titre : Simulation and analysis of photogrammetric UAV image blocks - Influence of camera calibration error Type de document : Article/Communication Auteurs : Yilin Zhou Année de publication : 2020 Projets : 1-Pas de projet / Article en page(s) : n° 22 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Photogrammétrie numérique
[Termes IGN] bloc d'images
[Termes IGN] compensation par faisceaux
[Termes IGN] effet thermique
[Termes IGN] étalonnage de chambre métrique
[Termes IGN] image captée par drone
[Termes IGN] obturateur
[Termes IGN] prise de vue aérienneRésumé : (auteur) Unmanned aerial vehicles (UAV) are increasingly used for topographic mapping. The camera calibration for UAV image blocks can be performed a priori or during the bundle block adjustment (self-calibration). For an area of interest with flat scene and corridor configuration, the focal length of camera is highly correlated with the height of the camera. Furthermore, systematic errors of camera calibration accumulate on the longer dimension and cause deformation. Therefore, special precautions must be taken when estimating camera calibration parameters. In order to better investigate the impact of camera calibration errors, a synthetic, error-free aerial image block is generated to simulate several issues of interest. Firstly, the erroneous focal length in the case of camera pre-calibration is studied. Nadir images are not able to prevent camera poses from drifting to compensate for the erroneous focal length, whereas the inclusion of oblique images brings significant improvement. Secondly, the case where the focal length varies gradually (e.g., when the camera subject to temperature changes) is investigated. The neglect of this phenomenon can substantially degrade the 3D measurement accuracy. Different flight configurations and flight orders are analyzed, the combination of oblique and nadir images shows better performance. At last, the rolling shutter effect is investigated. The influence of camera rotational motion on the final accuracy is negligible compared to that of the translational motion. The acquisition configurations investigated are not able to mitigate the degradation introduced by the rolling shutter effect. Other solutions such as correcting image measurements or including camera motion parameters in the bundle block adjustment should be exploited. Numéro de notice : A2020-415 Affiliation des auteurs : LASTIG MATIS (2012-2019) Thématique : IMAGERIE Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.3390/rs12010022 Date de publication en ligne : 19/12/2019 En ligne : https://doi.org/10.3390/rs12010022 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=95503
in Remote sensing > vol 12 n° 1 (January 2020) . - n° 22[article]Système de traitement d’images temps réel dédié à la mesure de champs denses de déplacements et de déformations / Seyfeddine Boukhtache (2020)
Titre : Système de traitement d’images temps réel dédié à la mesure de champs denses de déplacements et de déformations Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Seyfeddine Boukhtache, Auteur ; Michel Grédiac, Directeur de thèse ; François Berry, Directeur de thèse Editeur : Clermont-Ferrand : Université Clermont Auvergne Année de publication : 2020 Importance : 169 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : Bibliographie
Thèse pour obtenir le grade de docteur de l'Université Clermont Auvergne, Spécialité Électronique et Architecture de SystèmesLangues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement d'image optique
[Termes IGN] appariement d'images
[Termes IGN] déformation de surface
[Termes IGN] effet thermique
[Termes IGN] interpolation linéaire
[Termes IGN] métrologie
[Termes IGN] pixel
[Termes IGN] réseau neuronal convolutif
[Termes IGN] temps réelIndex. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (Auteur) Cette thèse s’inscrit dans un cadre pluridisciplinaire. Elle traite de la problématique du temps réel et de celle des performances métrologiques en traitement d’images numériques. Elle s'intéresse plus particulièrement à la photomécanique. Il s'agit d'une discipline récente visant à développer et à utiliser au mieux des systèmes de mesure de champs entiers de petits déplacements et de petites déformations en surface de solides soumis à des sollicitations thermomécaniques. La technique utilisée dans cette thèse est la corrélation des images numériques (CIN), qui se trouve être l'une des plus employées dans cette communauté. Elle représente cependant des limitations à savoir un temps de calcul prohibitif et des performances métrologiques améliorables afin d'atteindre celles des capteurs ponctuels classiques comme les jauges de déformation.Ce travail s'appuie sur deux axes d'étude pour relever ce défi. Le premier repose sur l'optimisation de l'interpolation d'images qui est le traitement le plus coûteux dans la CIN. Une accélération est proposée en utilisant une implémentation matérielle parallélisée sur FPGA, tout en tenant compte de la consommation des ressources matérielles et de la précision. La principale conclusion est qu'un seul FPGA (dans les limites technologiques actuelles) ne suffit pas à implémenter l'intégralité de l'algorithme CIN. Un second axe d'étude a donc été proposé. Il vise à développer et à utiliser des réseaux de neurones convolutifs pour tenter d'atteindre à la fois des performances métrologiques meilleures que la CIN et un traitement en temps réel. Cette deuxième étude a montré l'efficacité d'un tel outil pour la mesure des champs de déplacements et de déformations. Elle ouvre de nouvelles perspectives en termes de performances métrologiques et de rapidité des systèmes de mesure de champs. Note de contenu : Introduction générale
1. Traitement sous-pixellique et performances métrologiques
1.1 Les approches à performance sous-pixelique
1.2 Techniques d’interpolation
1.3 Métrologie par vision
1.4 Le cas particulier de mesure métrologique en photomécanique
1.5 Conclusion
2. Implémentation matérielle : précision et ressources matérielles
2.1 Plateformes matérielles
2.2 Réduire la complexité de calcul : techniques d’approximation
2.3 Précision arithmétique
2.4 Processus d’optimisation de la représentation en virgule fixe
2.5 Conclusion
3. FPGA-based architecture for bi-cubic interpolation : the best trade-off between precision and hardware resource consumption
3.1 Introduction
3.2 Bi-cubic interpolation
3.3 Previous studies
3.4 Proposed architecture
3.5 Resource utilization and precision analysis
3.6 Results
3.7 Conclusion
4. Alternatives to bi-cubic interpolation considering FPGA hardware resource consumption
4.1 Introduction
4.2 Bi-cubic interpolation
4.3 Previous works
4.4 Approximation of the cubic kernel with n-piecewise linear functions
4.5 Combining cubic and linear interpolations
4.6 Results
4.7 Conclusion
5. When Deep Learning Meets Digital Image Correlation
5.1 Introduction
5.2 A short primer on deep learning
5.3 A brief review of CNN-based methods for optical flow estimation
5.4 Dataset
5.5 Fine-tuning networks of the literature
5.6 Tailoring FlowNetS to estimate displacement fields
5.7 Spatial resolution and metrological performance indicator
5.8 Assessing the generalization capability
5.9 Computing time
5.10 Conclusion
6. Conclusion générale et perspectives
6.1 Conclusion
6.2 PerspectivesNuméro de notice : 26530 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Thèse française Note de thèse : Thèse de Doctorat : Électronique et Architecture de Systèmes : Clermont Auvergne : 2020 Organisme de stage : Sigma Clermont nature-HAL : Thèse Date de publication en ligne : 27/03/2021 En ligne : https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-03180484/document Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=97561
Titre : Simulation and analysis of photogrammetric UAV image blocks: influence of camera calibration error Type de document : Article/Communication Auteurs : Yilin Zhou Année de publication : 2019 Projets : 1-Pas de projet / Conférence : ISPRS 2019, Geospatial Week 10/06/2019 14/06/2019 Enschede Pays-Bas ISPRS OA Annals Article en page(s) : pp 195 - 200 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement d'image optique
[Termes IGN] bloc d'images
[Termes IGN] compensation par faisceaux
[Termes IGN] effet thermique
[Termes IGN] erreur systématique
[Termes IGN] estimation de pose
[Termes IGN] étalonnage de chambre métrique
[Termes IGN] étalonnage en vol
[Termes IGN] image aérienne oblique
[Termes IGN] image captée par drone
[Termes IGN] longueur focale
[Termes IGN] photogrammétrie aérienne
[Termes IGN] point d'appui
[Termes IGN] points homologuesRésumé : (auteur) Unmanned aerial vehicles (UAV) are increasingly used for topographic mapping. The camera calibration for UAV image blocks can be performed a priori or during the bundle block adjustment (self-calibration). For an area of interest with flat, corridor configuration, the focal length of camera is highly correlated with the height of camera. Furthermore, systematic errors of camera calibration accumulate on the longer dimension and cause deformation. Therefore, special precautions must be taken when estimating camera calibration parameters. In this paper, a simulated, error-free aerial image block is generated. error is then added on camera calibration and given as initial solution to bundle block adjustment. Depending on the nature of the error and the investigation purpose, camera calibration parameters are either fixed or re-estimated during the bundle block adjustment. The objective is to investigate how certain errors in the camera calibration impact the accuracy of 3D measurement without the influence of other errors. All experiments are carried out with Fraser camera calibration model being employed. When adopting a proper flight configuration, an error on focal length for the initial camera calibration can be corrected almost entirely during bundle block adjustment. For the case where an erroneous focal length is given for pre-calibration and not re-estimated, the presence of oblique images limits the drift on camera height hence gives better camera pose estimation. Other than that, the error on focal length when neglecting its variation during the acquisition (e.g., due to camera temperature increase) is also investigated; a bowl effect is observed when one focal length is given in camera pre-calibration to the whole image block. At last, a local error is added in image space to simulate camera flaws; this type of error is more difficult to be corrected with the Fraser camera model and the accuracy of 3D measurement degrades substantially. Numéro de notice : A2019-591 Affiliation des auteurs : LASTIG MATIS (2012-2019) Thématique : IMAGERIE Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.5194/isprs-annals-IV-2-W5-195-2019 Date de publication en ligne : 29/05/2019 En ligne : https://doi.org/10.5194/isprs-annals-IV-2-W5-195-2019 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=94551
in ISPRS Annals of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences > vol IV-2/W5 (May 2019) . - pp 195 - 200[article]Installation et étude d'un niveau oléostatique, comparaison avec des inclinomètres / C. Cholle (1996)
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