Catalogue en ligne IGN

Image-LASER fusion for 3D modelling in complex environments / Daniela Craciun (2010)

Public

Titre :	Image-LASER fusion for 3D modelling in complex environments
Type de document :	Thèse/HDR
Auteurs :	Daniela Craciun , Auteur ; Nicolas Paparoditis , Directeur de thèse
Editeur :	Paris [France] : Télécom ParisTech
Année de publication :	2010
Importance :	286 p.
Format :	21 x 30 cm
Note générale :	bibliographie Thèse présentée pour obtenir le grade de Docteur Télécom ParisTech, Spécialité Signal et Images
Langues :	Anglais (eng)
Descripteur :	[Vedettes matières IGN] Traitement d'image optique [Termes IGN] cartographie et localisation simultanées [Termes IGN] chaîne de traitement [Termes IGN] données laser [Termes IGN] fusion d'images [Termes IGN] fusion de données [Termes IGN] grotte [Termes IGN] image gigapixel [Termes IGN] modélisation 3D [Termes IGN] mosaïquage d'images
Index. décimale :	THESE Thèses et HDR
Résumé :	(auteur) One might wonder what can be gained from the image-laser fusion and in which measure such a hybrid system can generate automatically complete and photorealist 3D models of difficult to access and unstructured underground environments. In such environments, special attention must be given to the main issue standing behind the automation of the 3D modeling pipeline whic is represented by the capacity to match reliably image and laser data in GPS-denied and feature-less areas. In addition, time and in-situ access constraints require fast and automatic procedures for in-situ data acquisition, processing and interpretation in order to allow for in situ verification of the 3D scene model completeness. Finally, the currently generated 3D model represents the only available information providing situational awareness based on which autonomous behavior must be build in order to enable the system to act intelligently onthe- fly and explore the environment for ensuring the 3D scene model completeness. This dissertation evaluates the potential of a hybrid image-laser system for generating in-situ complete and photorealist 3D models of challenging environments, without requiring human operator intervention. The presented research focuses on two main aspects: (i) the automation of the 30 modeling pipeline, targeting the automatic data matching in feature-less and GPS-denied areas for in situ world modeling and (ii) the exploitation of the generated 3D models along with visual servoing procedures to provide mobile systems with autonomous site digitization and exploration capabilities. We design a complementary and cooperative image-laser fusion which lead to a 4D mosaicing sensor prototype. (auteur) La numérisation exhaustive et photoréaliste d’environnements complexes représente aujourd’hui un grand défi en raison d’une part du besoin d’automatisation des processus d’acquisition et de traitement qui sont encore quasiment manuels et d’autre part de la difficulté de vérifier in situ l’adéquation du modèle avec le cahier des charges. Très souvent on constate, une fois les données traitées, que le modèle 3D est incomplet mais il est rarement possible de retourner sur site pour compléter les numérisations. Dans le cadre de cette thèse, nous nous intéressons à l’automatisation du processus de numérisation 3D d’environnements complexes et en particulier non structurés qui sont plus difficiles aujourd’hui à traiter avec les outils proposés dans la littérature. Les travaux de recherches réalisés visent la mise en œuvre à la fois de méthodologies d’acquisition de données et de développement d’algorithmes pour le traitement de données in situ afin d’aider les opérateurs dans leur travail de manière à assurer la bonne numérisation du site. Comme contexte applicatif, nous nous intéressons aux grottes ornées préhistoriques qui sont des environnements particulièrement difficiles. Dans de tels environnements, l’absence des structures habituellement utilisées pour la mise en correspondance et la mise en géométrie des images rend le problème très difficile. L’utilisation de cibles pour faciliter la partie de mise en géométrie des données n’est pas souhaitable d’une part parce qu’elle ralentit fortement les cadences de numérisation (alors que le temps de numérisation autorisé est restreint) et d’autre part, car il est difficile voire interdit de poser des cibles sur des parois de ces grottes. Par ailleurs, le recours à des solutions basées sur des systèmes de localisation/navigation externe (centrale inertielle, triangulation, etc) pour aider au géoréférencement est difficilement envisageable et complexe à mettre en œuvre (par rapport à des chantiers en extérieur où le GPS est disponible). Nous proposons un système de numérisation par vision photogrammétrique et lasergrammétrique basé sur l’acquisition d’un réseau de panoramiques. La particularité de notre numérisation est qu’elle acquiert du même point de vue une panoramique optique couleur et une panoramique de profondeur et produit par conséquent une image panoramique à 4 canaux (R, G, B, distance) sur un champ de vue sphérique complet. Pour acquérir ces panoramiques, nous avons mis au point un système dual, composé par un laser scanner et une caméra couleur haute résolution montée sur une plateforme motorisée pan-tilt. Les deux panoramiques sont constituées indépendamment par mosaiquage automatique d’images ou de scans laser de champ de vue limité. Les deux panoramiques obtenues qui ont chacune leur référentiel propre sont ensuite recalées l’une sur l’autre. Les méthodes développées sont indépendantes de l’environnement (structuré ou non structuré). Nous développons dans cette présentation trois méthodes automatiques pour le recalage multi-scans laser (3D-3D), pour le recalage multi-images optique (2D - 2D) pour générer des mosaïques RGB-Gigapixel, et pour la fusion des mosaiques RGB-laser (2D-3D). La dernière partie porte sur l’utilisation des mosaiques 4D pour le guidage de l’acquisition de données afin d’assurer in situ la complétude du modèle 3D.
Note de contenu :	1- Introduction and motivation 2- Why and how to perform in-situ 3D modelling ? 3- ARTVISYS: ARTificial VIsion-based SYStem 4- Multi-view scans alignment for in-situ 3D mocaicing 5- AGM: Automatic gigapixel mocaicing for nodal optical images 6- Generating 4D dual mosaics from image and laser data 7- Toward 4D panoramic-driven siteexploration Conclusion and research perspectives
Numéro de notice :	25501
Affiliation des auteurs :	MATIS (1993-2011)
Thématique :	IMAGERIE
Nature :	Thèse française
Note de thèse :	Thèse de doctorat : Signal et Imagerie : Télécom Paris : 2010
Organisme de stage :	MATIS (IGN)
nature-HAL :	Thèse
DOI :	sans
En ligne :	https://hal.science/tel-03177071
Format de la ressource électronique :	URL
Permalink :	https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=94350

Exemplaires(1)

Code-barres	Cote	Support	Localisation	Section	Disponibilité
25501-01	K321	Livre	Saint-Mandé	Dépôt en unité	Exclu du prêt

IGN

Centre de documentation
scientifique

Accueil

Sélection de la langue

Adresse

Se connecter

Actualité

L'actu ! Horaires du CDOS

Informations pratiques

Exemplaires(1)

IGN / ENSG

L'IGN a pour vocation

Accès directs

2014 -2024 IGN

IGN

Centre de documentationscientifique

Accueil

Sélection de la langue

Adresse

Se connecter

Actualité

L'actu ! Horaires du CDOS

Informations pratiques

Exemplaires(1)

IGN / ENSG

L'IGN a pour vocation

Accès directs

2014 -2024 IGN

Centre de documentation
scientifique