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2D change detection from satellite imagery: Performance analysis and impact of the spatial resolution of input images / Nicolas Champion (2011)  

Public Titre : 2D change detection from satellite imagery: Performance analysis and impact of the spatial resolution of input images Type de document : Article/Communication Auteurs : Nicolas Champion , Auteur ; Didier Boldo , Auteur ; Marc Pierrot-Deseilligny , Auteur ; Georges Stamon, Auteur Editeur : New York : Institute of Electrical and Electronics Engineers IEEE Année de publication : 2011 Projets : 2-Pas d'info accessible - article non ouvert / Conférence : IGARSS 2011, IEEE International Geoscience And Remote Sensing Symposium 24/07/2011 29/07/2011 Vancouver Colombie britannique - Canada Proceedings IEEE Importance : pp 1421 -1424 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement d'image optique [Termes IGN] détection de changement [Termes IGN] image satellite [Termes IGN] limite de résolution géométrique [Termes IGN] test de performance Résumé : (auteur) In the past few years, many change detection methods have been proposed in the GIS community to support the update of existing building databases. If most of these methods use images to settle the problem, only a few of them analyse the optimal resolution to use for input images. The main goal of this paper - that focuses on the use of satellite images - is to provide possible answers to this question. For that purpose, a change detection method is tested on several test areas, for which input images are available at different resolutions (50 cm and 70 cm). The outcomes of the method are then evaluated and analysed in order to highlight the impact of the spatial resolution of input images on the system's efficiency. Numéro de notice : C2011-047 Affiliation des auteurs : MATIS+Ext (1993-2011) Thématique : IMAGERIE Nature : Communication nature-HAL : ComAvecCL&ActesPubliésIntl DOI : 10.1109/IGARSS.2011.6049332 Date de publication en ligne : 20/10/2011 En ligne : https://doi.org/10.1109/IGARSS.2011.6049332 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=97498

Détection de changement 2D à partir d’imagerie satellitaire : Application à la mise à jour des bases de données géographiques / Nicolas Champion (2011)  

Public Titre : Détection de changement 2D à partir d’imagerie satellitaire : Application à la mise à jour des bases de données géographiques Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Nicolas Champion , Auteur ; Georges Stamon, Directeur de thèse ; Marc Pierrot-Deseilligny , Directeur de thèse ; Didier Boldo , Encadrant Editeur : Paris : Université de Paris 5 René Descartes Année de publication : 2011 Importance : 178 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : Bibliographie Thèse présentée pour l’obtention du grade de Docteur de l’université Paris Descartes, discipline Informatique Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement d'image [Termes IGN] analyse comparative [Termes IGN] bâtiment [Termes IGN] détection de changement [Termes IGN] données localisées 2D [Termes IGN] extraction automatique [Termes IGN] image Pléiades-HR [Termes IGN] MicMac [Termes IGN] milieu urbain [Termes IGN] modèle numérique de surface [Termes IGN] modèle numérique de terrain [Termes IGN] morphologie mathématique [Termes IGN] primitive géométrique [Termes IGN] similitude [Termes IGN] test de performance Index. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (Auteur) La majorité des bases de données g?géographiques sont aujourd'hui constituées. Se pose désormais la question de leur mise à jour et plus particulièrement celle du processus industriel à mettre en place pour ce faire. Si ce travail est réalisé actuellement de manière entièrement manuelle, en comparant directement la base de données à des images plus récentes ou encore en rassemblant et vérifiant des informations provenant d'autres partenaires (en France, des préfectures, conseils généraux, etc.), de nombreux travaux sont menés pour l'automatiser. L'idée ici est de développer des systèmes qui soient capables d'utiliser des données de télédétection plus récentes pour envoyer des alertes sur les zones de changement potentielles. Ces zones sont ensuite vérifiées (confirmées ou infirmées) par un opérateur. Dans cette thèse, nous nous focalisons sur la détection de changement dans une base de données 2D de bâtiments à partir d'images satellitaires de type Pléiades-HR. La chaîne de traitement mise en place se base sur les images satellitaires, le Modèle Numérique d'Elévation (MNE) qui en est dérivé et un Modèle Numérique de Terrain (MNT). Elle décompose le processus en deux étapes : d'une part, la vérification de la base de données et d'autre part, la détection des nouveaux bâtiments. La mise en œuvre de la première étape repose sur l'extraction de primitives robustes correspondant soit à un nMNE (défini comme la différence entre le MNE et le MNT), soit à des primitives linéaires 2D et 3D, extraites des images initiales. A chaque bâtiment contenu dans la base de données sont alors associées deux mesures de dissimilarité (l'une liée au nMNE et l'autre aux primitives linéaires) qui sont utilisées dans une approche de type a contrario pour définir les bâtiments qui n'ont pas changé. Les bâtiments à considérer changés s'infèrent de ce premier ensemble par complémentaire. D'une manière similaire aux méthodes développées dans le cadre de la théorie de la décision a contrario, notre système de détection de changement, pour la première étape, s'apparente donc à un système de détection de non-changement. La deuxième étape se focalise sur la recherche des bâtiments nouveaux dans la scène et se base sur des critères géométriques et des outils morpho-mathématiques. La méthode mise en place au cours de cette thèse a été appliquée sur de nombreuses zones qui illustrent des typologies urbaines et des types de paysages différents. Elle a par ailleurs été évaluée en utilisant les critères de succès mis en place et justifiés au cours de ce travail de thèse. Enfin, des études de sensibilité nous ont permis de mettre en évidence les facteurs limitant à prendre en compte dans le futur pour construire un système de détection de changement et d'aide à la mise à jour opérationnel. Note de contenu : 1 Introduction 1.1 Contexte Général 1.2 Contexte Spécifique 1.3 Problématiques et objectifs 1.4 Innovations et contributions 1.5 Plan du manuscrit I Analyse et Stratégie 2 Analyse Bibliographique 2.1 Introduction 2.1.1 Les approches collaboratives 2.1.2 Les approches centralisées 2.2 Primitives à utiliser dans un système de détection de changement 2.2.1 Primitives radiométriques 2.2.2 Primitives géométriques 2.2.2.3 Information de sursol 2.3 Fabrication automatique de MNT à partir d'un MNE 2.3.1 Les méthodes morphologiques 2.3.2 Les Maillages Irréguliers Triangulés 2.3.3 Les modèles déformables 2.4 Stratégies pour la conception de systèmes de détection de changement 2.4.1 Stratégies orientées classification 2.4.2 Stratégies ascendantes 2.5 Conclusion 3 Stratégie Globale 3.1 Introduction 3.2 Idées clés, utilisées dans la conception de notre système de détection de changement 3.3 Architecture de notre système de détection de changement II Méthodologie 4 Modèles Numériques de Terrain (MNT) 4.1 Introduction 4.2 Algorithme de Reconstruction des MNT 4.2.1 Présentation Générale 4.2.2 Norme Robuste 4.2.3 Optimisation 4.2.4 Aspects pratiques 4.3 Expérimentations 4.3.1 Qualification intrinsèque 4.3.2 Qualification extrinsèque 4.4 Validation du modèle 4.4.1 Hypothèse de distribution des observations vraies. 4.4.2 Choix de la norme robuste dissymétrique. 4.4.3 Choix de la méthode d'optimisation convexe 4.5 Conclusion 5 Méthodologie pour la détection de changement 5.1 Introduction 5.2 Vérification de la Base de Données 5.2.1 Primitives extraites des données en entrée 5.2.2 Système de décision 5.2.3 Conclusion 5.3 Détection des nouveaux bâtiments 5.3.1 Fabrication du masque t 5.3.2 Fabrication du masque t-1 5.3.3 Comparaison morphologique 5.4 Conclusion III Résultats et Evaluation 10 6 Résultats expérimentaux et évaluation 6.1 Introduction 6.1.1 Zones d'étude 6.1.2 Protocole expérimental d'évaluation 6.2 Evaluation 6.2.1 Zone d'Amiens Centre-ville 6.2.2 Zone d'Amiens Pont-de-Metz 6.2.3 Zones de Toulouse 6.2.4 Conclusion 6.3 Discussion 6.3.1 Impact de la taille du changement à détecter 6.3.2 Impact de la qualité des données en entrée 6.3.3 Impact des autres objets topographiques 6.4 Conclusion 7 Conclusion 7.1 Synthèse 7.2 Contributions 7.2.1 Contributions méthodologiques 7.2.2 Contributions applicatives 7.3 Perspectives 7.3.1 Perspectives méthodologiques 7.3.2 Perspectives applicatives Numéro de notice : 14431 Affiliation des auteurs : MATIS (1993-2011) Thématique : IMAGERIE Nature : Thèse française Note de thèse : Thèse de doctorat : Informatique : Paris 5 : 2011 Organisme de stage : MATIS (IGN) nature-HAL : Thèse DOI : sans En ligne : http://www.theses.fr/2011PA05S005 Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=45249

2D building change detection from high resolution satellite imagery: A two-step hierarchical method based on 3D invariant primitives / Nicolas Champion in Pattern recognition letters, vol 31 n° 10 (15 July 2010)  

Public [article]  inPattern recognition letters > vol 31 n° 10 (15 July 2010) . - pp 1138 - 1147 Titre : 2D building change detection from high resolution satellite imagery: A two-step hierarchical method based on 3D invariant primitives Type de document : Article/Communication Auteurs : Nicolas Champion , Auteur ; Didier Boldo , Auteur ; Marc Pierrot-Deseilligny , Auteur ; Georges Stamon, Auteur Année de publication : 2010 Projets : 1-Pas de projet / Article en page(s) : pp 1138 - 1147 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Photogrammétrie numérique [Termes IGN] appariement géométrique [Termes IGN] base de données localisées [Termes IGN] bati [Termes IGN] détection automatique [Termes IGN] détection de changement [Termes IGN] données localisées 2D [Termes IGN] modèle numérique de surface [Termes IGN] modèle numérique de terrain [Termes IGN] primitive géométrique Résumé : (auteur) The analysis of remotely sensed data for object extraction is a key step in an increasing number of GIS (Geographic Information Science) applications, in particular for mapping, updating and change detection purposes. The main goal of this paper is to present an automatic method for detecting changes in a 2D building database, starting from recent satellite images. The workflow of our method is divided into two steps. 3D primitives, extracted from multiple images or from a correlation Digital Surface Model (DSM), are firstly collected for each building and matched with primitives derived from the existing database in order to achieve a final decision about acceptance or rejection. A specific algorithm, based on the DSM and a computed Digital Terrain Model (DTM), is subsequently used to extract new buildings. The method is here introduced and tested in two test areas, very different regarding the land use and topography. The outcomes of the method are assessed and show the good performance of our system, especially in terms of completeness, robustness and transferability. Numéro de notice : A2010-614 Affiliation des auteurs : MATIS+Ext (1993-2011) Thématique : IMAGERIE Nature : Article DOI : 10.1016/j.patrec.2009.10.012 Date de publication en ligne : 15/07/2010 En ligne : https://doi.org/10.1016/j.patrec.2009.10.012 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=86543 [article]

Automatic GIS updating from high resolution satellite images / Nicolas Champion (22/05/2009)  

Public contenu dans Proceedings of MVA 2009, IAPR Conference on Machine vision Applications, May 20-22, 2009, Keio University, Japan / Hideo Saito (2009)   Titre : Automatic GIS updating from high resolution satellite images Type de document : Article/Communication Auteurs : Nicolas Champion , Auteur ; Georges Stamon, Auteur ; Marc Pierrot-Deseilligny , Auteur Editeur : International Association for Pattern Recognition IAPR Année de publication : 22/05/2009 Conférence : MVA 2009, IAPR Conference on Machine Vision Applications 20/05/2009 22/05/2009 Yokohama Japon open access proceedings Importance : pp 374 - 377 Format : 21 x 30 cm Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement d'image [Termes IGN] appariement automatique [Termes IGN] appariement géométrique [Termes IGN] base de données localisées [Termes IGN] bati [Termes IGN] détection de changement [Termes IGN] données localisées 2D [Termes IGN] extraction de traits caractéristiques [Termes IGN] image à très haute résolution [Termes IGN] méthode robuste [Termes IGN] modèle numérique de surface [Termes IGN] primitive géométrique [Termes IGN] simulation Pleiades Résumé : (Auteur) Among all the issues involved in Geographic Information Science, automating the update of 2D building databases is a crucial and challenging issue. Such an update usually starts out with a manual change detection process. The main goal of this paper is to present a new method to automate the detection of changes in a 2D building database, starting from satellite images. The workflow of our approach is divided into 2 phases. Primitives, extracted from multiple images or from a correlation Digital Surface Model (DSM), are firstly collected for each building and matched with primitives derived from the existing database to achieve a final decision about acceptance or rejection. A specific algorithm, based on the DSM and a computed Digital Terrain Model (DTM), is subsequently used to extract new buildings. The method is here introduced and tested in two test areas, very different regarding the land use and topography. The out-comes of the method are assessed and show the good performance of our system, especially in terms of completeness, robustness and transferability. Numéro de notice : C2009-043 Affiliation des auteurs : MATIS+Ext (1993-2011) Thématique : IMAGERIE Nature : Communication nature-HAL : ComAvecCL&ActesPubliésIntl DOI : sans En ligne : http://www.mva-org.jp/Proceedings/2009CD/papers/12-01.pdf Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=64285

A graph cut optimization guided by 3D-features for surface height recovery / Nesrine Chehata in ISPRS Journal of photogrammetry and remote sensing, vol 64 n° 2 (March - April 2009)  

Public [article]  inISPRS Journal of photogrammetry and remote sensing > vol 64 n° 2 (March - April 2009) . - pp 193 - 203 Titre : A graph cut optimization guided by 3D-features for surface height recovery Type de document : Article/Communication Auteurs : Nesrine Chehata , Auteur ; Franck Jung , Auteur ; Georges Stamon, Auteur Année de publication : 2009 Article en page(s) : pp 193 - 203 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Photogrammétrie numérique [Termes IGN] description multiniveau [Termes IGN] données localisées 2D [Termes IGN] données localisées 3D [Termes IGN] données maillées [Termes IGN] données vectorielles [Termes IGN] graphe [Termes IGN] image à résolution submétrique [Termes IGN] milieu urbain [Termes IGN] modèle 3D de l'espace urbain [Termes IGN] optimisation (mathématiques) [Termes IGN] programmation par contraintes [Termes IGN] rapport base hauteur Résumé : (Auteur) This paper aims to present a new approach for automatic urban scene modeling from high-resolution satellite images with focus on building areas. The input data consist of a panchromatic stereo pair of satellite images, with a submetric resolution of 50–70 cm and a low Base to Height ratio B/H [0.05–0.2]. Since a detailed extraction and description of building roofs is complex in a satellite context, we propose to describe the scene by means of a 3D-surface that provides either raster or vector information using different description levels. The main contribution of our approach is the use of 3D-features such as 3D-segments and 3D-facets to guide the optimization process. 3D surface modeling can be formulated as a matching problem that can be solved by graph cut minimization. The novelty consists in the original construction of the graph to combine input 2D data and 3D feature constraints to control the final surface. Complementary features are used. 3D-segments modelize discontinuities and 3D-facets help to regularize the surface by planar patches. The proposed automatic system provides a surface height map with subpixellar precision. Moreover, the system is generic and extensible to other data such as aerial and terrestrial images or to a multiple view context. External databases can also be easily added to the process to constrain the optimization. Copyright ISPRS Numéro de notice : A2009-098 Affiliation des auteurs : IGN (1940-2011) Thématique : IMAGERIE Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1016/j.isprsjprs.2008.10.003 En ligne : https://doi.org/10.1016/j.isprsjprs.2008.10.003 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=29728 [article]

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Automatic estimation of fine terrain models from multiple high-resolution satellite images / Nicolas Champion (2009)    

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Automatic revision of 2D building databases from high resolution satellite imagery : a 3D photogrammetric approach / Nicolas Champion (2009)    

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Using colour, texture, and hierarchical segmentation for high-resolution remote sensing / Roger Trias-Sanz in ISPRS Journal of photogrammetry and remote sensing, vol 63 n° 2 (March - April 2008)  

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Methods for fine registration of cadastre graphs to images / Roger Trias-Sanz in IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, PAMI, vol 29 n° 11 (November 2007)    

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Cartographic product evaluation: an operational system with different checking levels / Nesrine Chehata in Traitement du signal, vol 24 n° 5 (Octobre 2007)    

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Semi-automatic rural land cover classification from high-resolution remote sensing images = Classification semi-automatique du terrain en zone rurale par télédétection à haute résolution / Roger Trias-Sanz (2006) 

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Utilisation conjointe de données image et laser pour la segmentation et la modélisation 3D / Matthieu Deveau (2006) 

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Hybrid digital elevation model production guided by 3D-primitives: a global optimization algorithm using graph cuts / Nesrine Chehata (2005)  

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Modélisation 3D de scènes urbaines à partir d'images satellitaires à très haute résolution / Nesrine Chehata (2005)  

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Génération de MNE hybrides (Raster/Vecteur) : optimisation à base de flots de graphes contrainte par des primitives 3D / Nesrine Chehata in Revue Française de Photogrammétrie et de Télédétection, n° 176 (Décembre 2004)

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