Titre : |
Analyse d'images aériennes stéréoscopiques pour la restitution 3D des milieux urbains : Détection et caractérisation du sursol |
Type de document : |
Thèse/HDR |
Auteurs : |
Caroline Baillard , Auteur ; Henri Maître, Directeur de thèse |
Editeur : |
Paris : Ecole Nationale Supérieure des Télécommunications ENST |
Année de publication : |
1997 |
Importance : |
200 p. |
Format : |
21 x 30 cm |
Note générale : |
Bibliographie
Thèse pour l'obtention du titre de docteur de l'Ecole nationale supérieure des Télécommunications, spécialité signal et images |
Langues : |
Français (fre) |
Descripteur : |
[Vedettes matières IGN] Photogrammétrie numérique [Termes IGN] analyse d'image numérique [Termes IGN] appariement d'images [Termes IGN] couple stéréoscopique [Termes IGN] détection de contours [Termes IGN] détection du bâti [Termes IGN] image numérique [Termes IGN] milieu urbain [Termes IGN] modèle numérique de surface [Termes IGN] modèle numérique de sursol [Termes IGN] photographie aérienne [Termes IGN] restitution 3D [Termes IGN] sursol [Termes IGN] traitement d'image [Termes IGN] valeur radiométrique
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Index. décimale : |
THESE Thèses et HDR |
Résumé : |
(Auteur) La reconstruction 3D de scènes urbaines à partir d'images aériennes constitue un enjeu important pour de nombreuses applications, mais qui soulève plusieurs problèmes. En effet, en milieu urbain, l'appariement stéréoscopique est perturbé par les discontinuités de la surface, les nombreuses parties cachées, ainsi que par la diversité et la complexité des modèles 3D. De plus, l'objectif- même de la restitution varie d'un thème à l'autre: le niveau de détail et la précision souhaités sont différents selon que l'on s'intéresse à un grand bâtiment isolé, à une zone urbaine dense, ou à un bosquet. Ces remarques montrent l'intérêt de faire une première analyse générale de la scène avant d'aborder sa reconstruction fine, notamment pour permettre l'application de méthodes localement adaptées.
Dans cette thèse, qui s'est déroulée à l'Institut Géographique National (IGN), nous proposons une analyse globale de la scène, basée sur l'altimétrie et la radiométrie, pour définir et interpréter des zones d'intérêt correspondant aux objets du sursol (bâti et végétation). Plus précisément, nous proposons d'une part un algorithme de mise en correspondance stéréo adapté aux milieux urbains, d'autre part une méthode pour segmenter la scène en objets du sursol.
La technique de mise en correspondance proposée est simple et rapide. Elle est constituée de trois étapes successives basées sur la programmation dynamique: les points de contour des deux images sont d'abord appariés pour fournir une description de la structure de la scène; puis les couples d'intervalles définis par les contours apparies sont mis en correspondance par corrélation, d'abord avec une forte contrainte photométrique (seuls les couples les plus fiables sont sélectionnés), puis enfin avec une contrainte radiométrique plus souple mais une contrainte géométrique renforcée. Cette approche hiérarchique permet de fournir un modèle d'élévation (MNE) peu bruité et préservant les discontinuités, qui sont caractéristiques des objets du sursol. . Le modèle de sursol proposé est générique et capable de gérer les situations typiques des zones urbaines : sursol étendu de toute taille et de toute forme, objets adjacents, pentes... Il repose sur une définition locale et relationnelle, impliquant non seulement la différence locale d'altitude avec le sol, mais également les dénivelées entre objets voisins, Une segmentation de l'image d'élévation en régions homogènes conduit à la création d'un graphe d'adjacence. dont les nœuds sont classés "sol" ou "sursol" dans le cadre d'une modélisation markovienne, une estimation de la surface topographique au sol (MNT) est intégrée dans le modèle. Enfin, les nœuds du sursol sont classés "bâti" ou "végétation" à l'aide d'une analyse radiométrique, et finalement regroupés en objets du sursol sur critères topologique et symbolique.
Les résultats obtenus montrent que l'analyse proposée est fiable, et surtout robuste vis-à-vis de la variabilité de la scène et des images. Elle fournit une information altimétrique sur l'ensemble de la scène (MNE, MNT), et une représentation symbolique de celle-ci réunissant différents types d'informations (géométriques, radiométriques et contextuelles), qui devrait permettre d'engager une reconstruction sélective, localement adaptée aux objets et à leur contexte. |
Note de contenu : |
- 1 Introduction
- 2 Problématique de la restitution 3-D en milieu urbain
2.2 Problèmes de l'analyse monoscopique en milieu urbain
2.3 Caractéristiques et limites de la mise en correspondance stéréoscopique
2.4.L'analyse monoscopique au service de la restitution
2.5 Bilan : la coopération d'information pour la restitution des milieux urbains
- 3 Présentation de la démarche
3.1 Méthodes de reconstruction locale
3.2 Stratégie générale de restitution :focalisation sur le sursol
3.3 Les objets du sursol
3.4 Analyse de la scène pour la détection et la caractérisation du sursol
- 4 Appariement stéréoscopique par programmation dynamique
4.1 Démarche générale
4.2 Programmation dynamique : principe et bibliographie
4.3 Appariement des points de contour
4.4Appariemment stéréoscopique par programmation dynamique
4.5 Expérimentation et discussion
- 5 Détection des objets du sursol
5.1 Bibliographie sur l'extraction du sursol
5.2 Démarche générale
5.3 Segmentation du MNE et création du graphe d'élévations
5.4 Classification Sol / Sursol par relaxation markovienne
5.5 Caractérisation Bâti / Végétation des nœuds du sursol
5.6 Construction du graphe des objets du sursol par fusion
5.7 Expérimentation et discussion
5.8 Caractérisation complémentaire des objets du sursol. |
Numéro de notice : |
66635 |
Affiliation des auteurs : |
non IGN |
Thématique : |
IMAGERIE |
Nature : |
Thèse française |
Note de thèse : |
Thèse de doctorat : Signal et images : Paris, ENST : 1997 |
Organisme de stage : |
MATIS (IGN) |
nature-HAL : |
Thèse |
DOI : |
sans |
Permalink : |
https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=45891 |
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