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Data-driven feature learning for high resolution urban land-cover classification / Piotr Andrzej Tokarczyk (2015)
Titre : Data-driven feature learning for high resolution urban land-cover classification Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Piotr Andrzej Tokarczyk, Auteur Editeur : Zurich : Eidgenossische Technische Hochschule ETH - Ecole Polytechnique Fédérale de Zurich EPFZ Année de publication : 2015 Collection : Dissertationen ETH num. 22544 Format : 21 x 30 cm Note générale : bibliographie
A thesis submitted to attain the degree of doctor of sciences of ETH ZurichLangues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement d'image
[Termes IGN] analyse en composantes principales
[Termes IGN] classification dirigée
[Termes IGN] classification par forêts d'arbres décisionnels
[Termes IGN] environnement de développement
[Termes IGN] image à très haute résolution
[Termes IGN] image à ultra haute résolution
[Termes IGN] milieu urbain
[Termes IGN] occupation du sol
[Termes IGN] prise en compte du contexte
[Termes IGN] ruissellement
[Termes IGN] surface imperméable
[Termes IGN] théorie de Dempster-ShaferRésumé : (auteur) Automated classification of aerial and satellite images is one of the fundamental challenges in remote sensing research. Over the last 30 years, researchers have tried to overcome the tedious and time consuming manual interpretation of images. With the advent of digital technologies, classification approaches facilitating image interpretation have emerged. They were quickly embraced, and nowadays classification of remote sensing imagery is a mature field with many well-established methods. However, a major yet largely unsolved problem is the design and selection of features, that would be appropriate for a specific classification task. Usually, it is not known in advance which image features would help separating object classes in an optimal way and manual feature by trial and error is still a common practice. In the last decade rapid development of remote sensing sensors gave the end-user access to very high resolution imagery. At a ground sampling distance below a meter, small objects and ne-grained texture of larger objects emerge. Thus, to properly exploit the information that these images contain, additional contextual and textural properties of objects should be extracted. Unfortunately, classification of such images is often performed using features tailored to low- and medium resolution sensors: raw pixel values, usually augmented with either simple band ratios (e.g. in form of vegetation indices), or specific texture filter banks (e.g. Gabor filters).
In this thesis, we consider the problem of feature design and selection for classification of urban land-cover from very high resolution (VHR) remote sensing images. To appropriately capture characteristic object patterns, we propose a set of simple and efficient features, called random quasi-exhaustive (RQE) feature bank. It consists of a multitude of multiscale texture features computed efficiently via integral images inside a sliding window. At the same time, we propose to sidestep manual feature selection, and let a boosting classifier choose only those features from a RQE feature bank that are able to efficiently discriminate between different object classes in a specific classification task. We believe that the proposed feature set is fairly generic to many urban remote sensing datasets, such that the features selected by the classifier can be adapted to the characteristics of a certain image: different lighting or different scene structures.
We start with presenting the developed framework for supervised classification of land-cover in urban environments. We demonstrate the efficiency of a boosting classifier used in conjunction with the RQE feature databank on five different very high resolution remote sensing datasets. Next, we move from supervised feature learning to unsupervised methods. Using random forest classifier, we investigate the performance of features extracted using data-driven methods, such as principal component analysis (PCA) or Deep Belief Networks (DBN). We show that, at least in our study, complex unsupervised and non-linear feature learning did not improve classification accuracy over standard linear baseline methods. Finally, we use the developed supervised classification framework for an application in the field of urban hydrology. We produce imperviousness maps, which are then used to model rainfall-runoff processes in urban catchments. We show that the proposed method yields results superior over state-of-the-art methods in the field of urban hydrology. Furthermore, we perform an end-to-end comparison, in which different image data sources produced using different classification methods are used as an input for a hydraulic sewer model.Numéro de notice : 17202 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Thèse étrangère Note de thèse : Doctoral thesis : Sciences : ETH Zurich : 2015 En ligne : http://dx.doi.org/10.3929/ethz-a-010414770 Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=81178 Detection of abrupt changes in spatial relationships in video sequences / Abdalbassir Abou-Elailah (2015)
Titre : Detection of abrupt changes in spatial relationships in video sequences Type de document : Article/Communication Auteurs : Abdalbassir Abou-Elailah , Auteur ; Valérie Gouet-Brunet , Auteur ; Isabelle Bloch, Auteur Editeur : Berlin, Heidelberg, Vienne, New York, ... : Springer Année de publication : 2015 Collection : Lecture notes in Computer Science, ISSN 0302-9743 num. 9493 Projets : DESCRiBE / Dubuisson, Séverine Conférence : ICPRAM 2015, 4th International Conference on Pattern Recognition Applications and Methods 10/01/2015 12/01/2015 Lisbonne Portugal Proceedings Springer Importance : pp 89 - 106 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement d'image
[Termes IGN] détection de changement
[Termes IGN] distance euclidienne
[Termes IGN] histogramme
[Termes IGN] image vidéo
[Termes IGN] objet flou
[Termes IGN] relation spatiale
[Termes IGN] séquence d'imagesRésumé : (auteur) The purpose of this work is to detect strong changes in spatial relationships between objects in video sequences, with a limited knowledge on the objects. First, a fuzzy representation of the objects is proposed based on low-level generic primitives. Furthermore, angle and distance histograms are used as examples to model the spatial relationships between two objects. Then, we estimate the distances between different angle or distance histograms during time. By analyzing the evolution of the spatial relationships during time, ruptures are detected in this evolution. Experimental results show that the proposed method can efficiently detect the ruptures in the spatial relationships, exploiting only low-level primitives. This constitutes a promising step towards event detection in videos, with few a priori models on the objects. Numéro de notice : C2015-015 Affiliation des auteurs : LASTIG MATIS (2012-2019) Thématique : IMAGERIE Nature : Communication nature-HAL : ComAvecCL&ActesPubliésIntl DOI : 10.1007/978-3-319-27677-9_6 Date de publication en ligne : 09/01/2016 En ligne : https://doi.org/10.1007/978-3-319-27677-9_6 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=83206 Documents numériques
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Detection of ruptures ... - pdf auteurAdobe Acrobat PDF
Titre : Extending α-expansion to a larger set of regularization functions Type de document : Article/Communication Auteurs : Mathias Paget , Auteur ; Jean-Philippe Tarel, Auteur ; Laurent Caraffa , Auteur Editeur : New York : Institute of Electrical and Electronics Engineers IEEE Année de publication : 2015 Conférence : ICIP 2015, 22nd IEEE International Conference on Image Processing 27/09/2015 30/09/2015 Québec Québec - Canada Proceedings IEEE Importance : pp 1051 - 1055 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement d'image
[Termes IGN] filtrage du bruit
[Termes IGN] méthode de réduction d'énergieRésumé : (auteur) Many problems of image processing lead to the minimization of an energy, which is a function of one or several given images, with respect to a binary or multi-label image. When this energy is made of unary data terms and of pairwise regularization terms, and when the pairwise regularization term is a metric, the multi-label energy can be minimized quite rapidly, using the so-called α-expansion algorithm. α-expansion consists in decomposing the multi-label optimization into a series of binary sub-problems called move. Depending on the chosen decomposition, a different condition on the regularization term applies. The metric condition for α-expansion move is rather restrictive. In many cases, the statistical model of the problem leads to an energy which is not a metric. Based on the enlightening article [1], we derive another condition for β-jump move. Finally, we propose an alternated scheme which can be used even if the energy fulfills neither the α-expansion nor β-jump condition. The proposed scheme applies to a much larger class of regularization functions, compared to α-expansion. This opens many possibilities of improvements on diverse image processing problems. We illustrate the advantages of the proposed optimization scheme on the image noise reduction problem. Numéro de notice : C2015-060 Affiliation des auteurs : LASTIG MATIS+Ext (2012-2019) Thématique : IMAGERIE Nature : Communication nature-HAL : ComAvecCL&ActesPubliésIntl DOI : 10.1109/ICIP.2015.7350960 Date de publication en ligne : 10/12/2015 En ligne : https://doi.org/10.1109/ICIP.2015.7350960 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=91815
Titre : ISPRS Geospatial Week 2015 : Proceedings Type de document : Actes de congrès Auteurs : Clément Mallet , Éditeur scientifique ; Nicolas Paparoditis , Éditeur scientifique ; Ian J. Dowman, Éditeur scientifique ; Sander J. Oude Elberink, Éditeur scientifique ; Ana-Maria Raimond , Éditeur scientifique ; George Sithole, Éditeur scientifique ; G. Rabatel, Éditeur scientifique ; Franz Rottensteiner, Éditeur scientifique ; Xavier Briottet , Éditeur scientifique ; Sidonie Christophe , Éditeur scientifique ; Arzu Çöltekin, Éditeur scientifique ; G. Patanè, Éditeur scientifique Editeur : International Society for Photogrammetry and Remote Sensing ISPRS Année de publication : 2015 Collection : International Archives of Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, ISSN 1682-1750 num. 40-3/W3 Conférence : ISPRS 2015, Geospatial Week : Laserscanning, ISSDQ, CMRT, ISA, GeoVIS, GeoBigData 28/09/2015 03/10/2015 La Grande Motte France ISPRS OA Archives Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement d'image
[Termes IGN] analyse spatiale
[Termes IGN] cartographie d'urgence
[Termes IGN] données localisées
[Termes IGN] données massives
[Termes IGN] drone
[Termes IGN] géovisualisation
[Termes IGN] image hyperspectrale
[Termes IGN] lasergrammétrie
[Termes IGN] modèle 3D de l'espace urbain
[Termes IGN] qualité des donnéesNote de contenu : - Laserscanning [Traitement de données lidar]
- ISSDQ, International Symposium on Spatial Data Quality [Qualité des données géospatiales]
- CMRT, City Models, Roads and Traffics [Modèles de villes, de routes et de trafic]
- Gi4DM, Geoinformation for Disaster management [Cartographie d'urgence]
- GeoUAV, civil Unmanned Aerial Vehicles for geospatial data acquisition [Drônes civils pour l'acquisition de données géospatiales]
- GeoHyper, Geospatial Hyperspectral [Acquisition et traitement de données hyperspectrales]
- GeoVIS, Geospatial data Visualization [Visualisation de données géospatiales hétérogènes]
- GeoBigData, [Management, traitement et visualisation de données géospatiales massives]
- Geospatial Analysis [Analyse géospatiale]Numéro de notice : 17115 Affiliation des auteurs : LASTIG MATIS+Ext (2012-2019) Thématique : IMAGERIE Nature : Actes nature-HAL : DirectOuvrColl/Actes DOI : sans Date de publication en ligne : 19/10/2015 En ligne : http://www.int-arch-photogramm-remote-sens-spatial-inf-sci.net/XL-3-W3/index.htm [...] Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=79912 Contient
- Distributed dimensonality-based rendering of lidar point clouds / Mathieu Brédif (2015)
- 3D octree based watertight mesh generation from ubiquitous data / Laurent Caraffa (2015)
- Homogeneous geovisualization of coastal areas from heterogeneous spatio-temporal data / Antoine Masse (2015)
- Extraction of optimal spectral bands using hierarchical band merging out of hyperspectral data / Arnaud Le Bris (2015)
- UAV linear photogrammetry / Vincent Tournadre (2015)
- Generalisation and data quality / Nicolas Regnauld (2015)
- UAV onboard photogrammetry and GPS positioning for earthworks / Mehdi Daakir (2015)
- Coastal digital surface model on low contrast images / Ana-Maria Rosu (2015)
Mise en oeuvre d'une méthode de monoplotting dans 3DReshaper / Catherine Battaglia (2015)
Titre : Mise en oeuvre d'une méthode de monoplotting dans 3DReshaper Type de document : Mémoire Auteurs : Catherine Battaglia, Auteur Editeur : Strasbourg : Institut National des Sciences Appliquées INSA Strasbourg Année de publication : 2015 Importance : 67 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : Bibliographie
Mémoire de fin d'études INSA StrasbourgLangues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement d'image
[Termes IGN] 3DReshaper
[Termes IGN] état de l'art
[Termes IGN] interface graphique
[Termes IGN] monorestitution
[Termes IGN] semis de pointsIndex. décimale : INSAS Mémoires d'ingénieur de l'INSA Strasbourg - Topographie, ex ENSAIS Résumé : (Auteur) L'émergence de nouvelles technologies d'acquisition d'images, comme le drone, le développement d'appareils photo et de capteurs GNSS plus perfectionnés, a provoqué un regain d'intérêt majeur pour la photogrammétrie. Cette technique utilise en effet des images pour définir des coordonnées spatiales. Technodigit, la société développant le logiciel 3DReshaper Application, s'est donc intéressée à l'intégration des images au sein du logiciel, afin de s’adapter à la transformation du marché et aux nouveaux procédés utilisés. Un précédent PFE résultait en l’ajout des objets « images » dans le logiciel et la capacité à calibrer un appareil photo (T. LARGILLIER, 2014). Néanmoins, le logiciel 3DReshaper Application est à l'origine un outil puissant de traitement de nuage de points et de maillage 3D. Or, le monoplotting est une technique qui, à partir d'un point 2D défini sur une image et un objet 3D (un maillage ou un nuage de points), déduit les coordonnées 3D du point souhaité. Il est donc apparu comme une solution permettant d'allier une des forces du logiciel tout en intégrant les images. Une étude préalable avait évalué la possibilité d’automatiser le processus de monoplotting, mais ceci demeurera une piste de développement future. La présente étude s’intéresse à l’introduction du monoplotting au sein du logiciel, tout en veillant à le rendre accessible à tous. Note de contenu : Introduction
1. Etat de l'art
1.1. Définition du monoplotting
1.2. Mise en oeuvre
1.3. Applications du procédé
1.4. Analyse des logiciels existants
1.5. Conclusion
2. Travaux préparatoires
2.1. Présentation de 3DReshaper Application
2.2. Définition des images
2.3. Visualisation
2.4. Conclusion
3. Développement de la commande
3.1. Définition du cahier des charges
3.2. Méthode de définition du point 3D
3.3. Projection des lignes sur le maillage
3.4. Recherche d'ergonomie
3.5. Conclusion
4. Interface graphique
4.1. Outils de création graphique
4.2. La boîte de dialogue
4.3. Outils de visualisation
4.4. Liste d'images
4.5. Outils de dessin
4.6. Communication avec l'utilisateur
4.7. Résultats
4.8. Conclusion
5. Analyse des résultats
5.1. Tests unitaires
5.2. Bilan des sources d'erreurs
5.3. Données utilisées
5.4. Analyse du résultat
5.5. Conclusion
Conclusion et perspectivesNuméro de notice : 22499 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Mémoire ingénieur INSAS Organisme de stage : Technodigit Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=80917 Documents numériques
en open access
22499_Annexes.pdfAdobe Acrobat PDF en open access
22499_Mise en oeuvre d'une méthode de monoplotting dans 3DReshaper.pdfAdobe Acrobat PDF Domain adaptation for land use classification: A spatio-temporal knowledge reusing method / Yilun Liu in ISPRS Journal of photogrammetry and remote sensing, vol 98 (December 2014)PermalinkEvaluation of feature-based 3-d registration of probabilistic volumetric scenes / Maria I. Restrepo in ISPRS Journal of photogrammetry and remote sensing, vol 98 (December 2014)PermalinkSpectral–spatial hyperspectral image classification via multiscale adaptive sparse representation / Leyuan Fang in IEEE Transactions on geoscience and remote sensing, vol 52 n° 12 (December 2014)PermalinkA robust image matching method based on optimized BaySAC / Zhizhong Kang in Photogrammetric Engineering & Remote Sensing, PERS, vol 80 n° 11 (November 2014)PermalinkAutomatic detection of elevation changes by differential DSM analysis: application to urban areas / Cyrielle Guerin in IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing, vol 7 n° 10 (October 2014)PermalinkMathematical morphology pre-processing for enhanced segmentation of heterogeneous spatial regions / Julien Radoux in Revue Française de Photogrammétrie et de Télédétection, n° 208 (Octobre 2014)PermalinkL’ORFEO Toolbox : bilan des années ORFEO et perspectives / Julien Michel in Revue Française de Photogrammétrie et de Télédétection, n° 208 (Octobre 2014)PermalinkL’orthomosaïque à échelle départementale : les performances de l’imagerie Pléiades comparées au produit BD ORTHO® / Jean-François Hangouët in Revue Française de Photogrammétrie et de Télédétection, n° 208 (Octobre 2014)PermalinkToward satellite-based land cover classification through optimum-path forest / Rodrigo José Pisani in IEEE Transactions on geoscience and remote sensing, vol 52 n° 10 tome 1 (October 2014)PermalinkTraitement d’images satellitaires à très haute résolution spatiale et identification de zones à enjeux dans l’aménagement des Trames Vertes urbaines / Pauline Crombette in Revue Française de Photogrammétrie et de Télédétection, n° 208 (Octobre 2014)Permalink