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Contributions to the 3D city modeling. 3D polyhedral building model reconstruction from aerial images & 3D facade modeling from terrestrial 3D point cloud and images / Karim Hammoudi (2011)

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Titre :	Contributions to the 3D city modeling. 3D polyhedral building model reconstruction from aerial images & 3D facade modeling from terrestrial 3D point cloud and images
Type de document :	Thèse/HDR
Auteurs :	Karim Hammoudi , Auteur ; Nicolas Paparoditis , Directeur de thèse ; Bahman Soheilian , Encadrant
Editeur :	Champs/Marne : Université Paris-Est Marne-la-Vallée UPEM
Année de publication :	2011
Importance :	234 p.
Format :	21 x 30 cm
Note générale :	Bibliographie Ph.D. Thesis submitted for the degree of Doctor of Philosophy in Signal and Image Processing from the Université Paris-Est
Langues :	Anglais (eng)
Descripteur :	[Vedettes matières IGN] Traitement d'image [Termes IGN] canalisation [Termes IGN] données lidar [Termes IGN] données localisées 3D [Termes IGN] façade [Termes IGN] lasergrammétrie [Termes IGN] modèle 3D de l'espace urbain [Termes IGN] polyèdre [Termes IGN] reconstruction 3D du bâti [Termes IGN] route [Termes IGN] semis de points [Termes IGN] système de numérisation mobile [Termes IGN] texturage [Termes IGN] toit
Index. décimale :	THESE Thèses et HDR
Résumé :	(Auteur) L'objectif principal de ce travail est le développement de recherches en modélisation 3D du bâti. En particulier, la recherche en reconstruction 3D de bâtiment est un sujet très développé depuis les années 90. Malgré tout, il paraît nécessaire de poursuivre les recherches dans cet axe étant donnée que les approches actuelles consacrées à la reconstruction 3D de bâtiment (bien qu'efficaces) rencontrent encore des difficultés en terme de généralisation, de cohérence et de précision. Par ailleurs, les récents développements des systèmes d'acquisitions de rues tel que les systèmes de cartographie mobile ouvrent de nouvelles perspectives d'amélioration de la modélisation des bâtiments dans le sens ou les données terrestres (très précises et résolues) peuvent être exploitées avec davantage de cohérence (en comparaison à l'aérien) pour enrichir les modèles de bâtiments au niveau des façades (la géométrie, la texture). Ainsi, des approches de modélisation aériennes et terrestres sont individuellement proposées. Au niveau aérien, nous décrivons une approche directe et dépourvu d'extraction et d'assemblage de primitives géométriques en vue de la reconstruction 3D de modèles polyédriques simples de bâtiments à partir d'un jeu d'images aériennes calibrées. Au niveau terrestre, plusieurs approches qui décrivent essentiellement un pipeline pour la modélisation 3D des façades urbaines sont proposées; à savoir, la segmentation et classification de nuage de rues urbaines, la modélisation géométrique des façades urbaines et le texturage des façades urbaines comportant des occultations causées par d'autres objets du mobilier urbain.
Note de contenu :	I Introduction 1 Introduction 1.1 Global context 1.1.1 Towards 3D Mapping 1.2 Specific Context of the Thesis 1.1.1 Positioning of the Thesis in the IGN Research 1.3 Problem Statement 1.4 Major Contributions 1.5 Organization of the Thesis II Aerial Building Modeling 2 Extracting 3D Polyhedral Building Models from Aerial Images 2.1 Introduction and Motivation 2.1.1 Chapter Contribution 2.2 Related Work 2.3 Problem Statement and Model Parametrization 2.4 Proposed Approach 2.4.1 Multiscopic Context and 3D to 2D Projection 2.4.2 Measuring Model-to-Data Consistency 2.4.3 Computing the Polyhedral Building Model 2.5 Experimental Results and Performance Study 2.5.1 Input Dataset 2.5.2 Reconstructed 3D Models and Convergence Study 2.5.3 Accuracy Evaluation 2.5.4 Performance in the Presence of Image Noise 2.5.5 Performance according to the Image Resolution 2.5.6 Performance in the Presence of Superstructures 2.5.7 Performance in the Presence of Significant Shadows 2.6 Conclusions 2.6.1 Contribution 2.6.2 Future Work III Terrestrial Facade Modeling 3 Properties of Terrestrial Urban Laser Data 3.1 Urban Street Facades Modeling 3.1.1 A Priori Knowledge on Street Facades 3.2 Dataset Acquired by the Mobile Mapping System 3.2.1 The IGN Street Mobile Mapping System 3.2.2 Acquisition Protocol, Collected Data and their Management 3.3 Exploiting Laser Data: Challenges and Difficulties 3.3.1 Laser Reflectance 3.3.2 Variability of Point Density 3.3.3 Data Redundancy 3.3.4 Static and Mobile Occlusions 3.3.5 Visibility and Coverage of Urban Objects 3.3.6 3D Data Misalignment 3.4 Conclusion 4 Segmenting and Classifying Terrestrial Urban Street Point Cloud 4.1 Introduction and motivation 4.2 Related Work 4.3 Proposed Approaches 4.3.1 3D Data Pre-processing 4.3.2 Accumulation Map Generation (Euclidean) 4.3.3 Map-based Segmentation into Vertical and Surface Clusters 4.3.4 Approach 1: Direct Urban Point Cloud Segmentation from the Cadastral Map 4.3.5 Approach 2: Model-less Urban Point Cloud Segmentation 4.4 Experimental Results and Performance Study 4.4.1 Experimental setup 4.4.2 Performance of Major Segmentation Stages 4.4.3 Overall Analysis and Accuracy Assessment 4.5 Conclusions 4.5.1 Contribution 5 Facade Modeling and Occlusion-free Texturing from Image and Laser Data 5.1 Introduction and Motivation 5.1.1 Compatibility and Divergence between Aerial-based Building Modeling and Ground-based Facade Modeling 5.1.2 Related Work 5.2 Terrestrial-based Facade Modeling 5.2.1 Problem Statement and Main Objectives 5.2.2 Related Work 5.3 Proposed approach 5.3.1 Parametrization of Street Facade Models vs. Facade LOD 5.3.2 Generating Aerial/Terrestrial Compatible Facade Models 5.3.3 Limitations of Laser Data in Facade Top Delimitation 5.3.4 Investigations for Generating Facade Models adapted for the Walk-through Street Visualization 5.3.5 Generating Occlusion-free Facade Textures 5.4 Experimental Results and Performance Study 5.4.1 Generated Wire-Frame 3D mode 5.4.2 Accuracy Evaluation 5.4.3 Performance in Enhancing Facade LOD from Laser Data 5.4.4 Image-based Skyline Detection 5.4.5 Generated Occlusion-free Texture 5.5 Conclusions 5.5.1 Contribution 5.5.2 Future Works IV Conclusion and Future Works 6 Conclusion and Future Works 6.1 Synthesis of Researches and Contributions 6.1.1 The Generation of Simple Polyhedral Building Models from Aerial Images 6.1.2 The Segmentation of Urban Street in Terrestrial Laser Data 6.1.3 The Facade Modeling from Terrestrial Multi-source Data 6.2 Future Works 6.2.1 An Unified Pipeline for the Facade Modeling 6.2.2 The Full Enfranchisement of the Conventional Cadastral Map (Man-made) in the Facade Model Generation 6.2.3 The Fusing of Generated Aerial-based Building Models and Terrestrial-based Facade Models 6.2.4 The Enhancement of LoD in the Facade Models 6.3 Work Outcomes V Appendix
Numéro de notice :	14432
Affiliation des auteurs :	MATIS (1993-2011)
Thématique :	IMAGERIE
Nature :	Thèse française
Note de thèse :	Thèse de doctorat : Signal and Image Processing : Paris Est : 2011
Organisme de stage :	MATIS (IGN)
nature-HAL :	Thèse
DOI :	sans
En ligne :	https://hal.science/tel-00682442v1
Format de la ressource électronique :	URL
Permalink :	https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=45250

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