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Construction de modèles 3D à partir de données vidéo fisheye / Julien Moreau (2016)  

Public Titre : Construction de modèles 3D à partir de données vidéo fisheye : Application à la localisation en milieu urbain Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Julien Moreau, Auteur ; Yassine Ruichek, Directeur de thèse Editeur : Belfort-Montbéliard : Université de technologie de Belfort-Montbéliard Année de publication : 2016 Importance : 191 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : bibliographie Thèse présentée pour obtenir le grade de Docteur de l’Université de Technologie de Belfort-Montbéliard, Informatique Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement d'image optique [Termes IGN] algorithme de Levenberg-Marquardt [Termes IGN] appariement d'images [Termes IGN] couple stéréoscopique [Termes IGN] distorsion d'image [Termes IGN] estimation de pose [Termes IGN] étalonnage de capteur (imagerie) [Termes IGN] géométrie épipolaire [Termes IGN] image hémisphérique [Termes IGN] mesurage de pseudo-distance [Termes IGN] modélisation 3D [Termes IGN] objectif très grand angulaire [Termes IGN] panorama sphérique [Termes IGN] positionnement par GNSS [Termes IGN] programmation dynamique [Termes IGN] Ransac (algorithme) [Termes IGN] reconnaissance de formes [Termes IGN] reconstruction 3D [Termes IGN] semis de points [Termes IGN] structure-from-motion [Termes IGN] zone urbaine Index. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (auteur) Cette recherche vise à la modélisation 3D depuis un système de vision fisheye embarqué, utilisée pour une application GNSS dans le cadre du projet Predit CAPLOC. La propagation des signaux satellitaires en milieu urbain est soumise à des réflexions sur les structures, altérant la précision et la disponibilité de la localisation. L’ambition du projet est (1) de définir un système de vision omnidirectionnelle capable de fournir des informations sur la structure 3D urbaine et (2) de montrer qu’elles permettent d’améliorer la localisation.Le mémoire expose les choix en (1) calibrage automatique, (2) mise en correspondance entre images, (3) reconstruction 3D ; chaque algorithme est évalué sur images de synthèse et réelles. De plus, il décrit une manière de corriger les réflexions des signaux GNSS depuis un nuage de points 3D pour améliorer le positionnement. En adaptant le meilleur de l’état de l’art du domaine, deux systèmes sont proposés et expérimentés. Le premier est un système stéréoscopique à deux caméras fisheye orientées vers le ciel. Le second en est l’adaptation à une unique caméra.Le calibrage est assuré à travers deux étapes : l’algorithme des 9 points adapté au modèle « équisolide » couplé à un RANSAC, suivi d’un affinement par optimisation Levenberg-Marquardt. L’effort a été porté sur la manière d’appliquer la méthode pour des performances optimales et reproductibles. C’est un point crucial pour un système à une seule caméra car la pose doit être estimée à chaque nouvelle image.Les correspondances stéréo sont obtenues pour tout pixel par programmation dynamique utilisant un graphe 3D. Elles sont assurées le long des courbes épipolaires conjuguées projetées de manière adaptée sur chaque image. Une particularité est que les distorsions ne sont pas rectifiées afin de ne pas altérer le contenu visuel ni diminuer la précision. Dans le cas binoculaire il est possible d’estimer les coordonnées à l’échelle. En monoculaire, l’ajout d’un odomètre permet d’y arriver. Les nuages successifs peuvent être calés pour former un nuage global en SfM.L’application finale consiste dans l’utilisation du nuage 3D pour améliorer la localisation GNSS. Il est possible d’estimer l’erreur de pseudodistance d’un signal après multiples réflexions et d’en tenir compte pour une position plus précise. Les surfaces réfléchissantes sont modélisées grâce à une extraction de plans et de l’empreinte des bâtiments. La méthode est évaluée sur des paires d’images fixes géo-référencées par un récepteur bas-coût et un récepteur GPS RTK (vérité terrain). Les résultats montrent une amélioration de la localisation en milieu urbain. Note de contenu : Introduction 1 - État de l’art : Stéréovision omnidirectionnelle 2 - Calibrage fisheye automatique 3 - Mise en correspondance multi-vues fisheye pour la 3D 4 - Application : Amélioration de la localisation GNSS Conclusion Numéro de notice : 21593 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Thèse française Note de thèse : Thèse de doctorat : Informatique : Belfort-Montbéliard : 2016 Organisme de stage : IRTES-SET nature-HAL : Thèse DOI : sans En ligne : https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01417996 Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=90632