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Camera orientation, calibration and inverse perspective with uncertainties: a Bayesian method applied to area estimation from diverse photographs / Grégoire Guillet in ISPRS Journal of photogrammetry and remote sensing, vol 159 (January 2020)
[article]
Titre : Camera orientation, calibration and inverse perspective with uncertainties: a Bayesian method applied to area estimation from diverse photographs Type de document : Article/Communication Auteurs : Grégoire Guillet, Auteur ; Thomas Guillet, Auteur ; Ludovic Ravanel, Auteur Année de publication : 2020 Article en page(s) : pp 237 - 255 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement d'image optique
[Termes IGN] ajustement de paramètres
[Termes IGN] appariement d'images
[Termes IGN] autocorrélation spatiale
[Termes IGN] distorsion d'image
[Termes IGN] estimation bayesienne
[Termes IGN] étalonnage de chambre métrique
[Termes IGN] figuration de la densité
[Termes IGN] fonction inverse
[Termes IGN] image 2D
[Termes IGN] image aérienne
[Termes IGN] incertitude géométrique
[Termes IGN] longueur focale
[Termes IGN] méthode de Monte-Carlo par chaînes de Markov
[Termes IGN] modèle numérique de surface
[Termes IGN] orientation externe
[Termes IGN] photographie numérique
[Termes IGN] vue 3D
[Termes IGN] vue perspectiveRésumé : (Auteur) Large collections of images have become readily available through modern digital catalogs, from sources as diverse as historical photographs, aerial surveys, or user-contributed pictures. Exploiting the quantitative information present in such wide-ranging collections can greatly benefit studies that follow the evolution of landscape features over decades, such as measuring areas of glaciers to study their shrinking under climate change. However, many available images were taken with low-quality lenses and unknown camera parameters. Useful quantitative data may still be extracted, but it becomes important to both account for imperfect optics, and estimate the uncertainty of the derived quantities. In this paper, we present a method to address both these goals, and apply it to the estimation of the area of a landscape feature traced as a polygon on the image of interest. The technique is based on a Bayesian formulation of the camera calibration problem. First, the probability density function (PDF) of the unknown camera parameters is determined for the image, based on matches between 2D (image) and 3D (world) points together with any available prior information. In a second step, the posterior distribution of the feature area of interest is derived from the PDF of camera parameters. In this step, we also model systematic errors arising in the polygon tracing process, as well as uncertainties in the digital elevation model. The resulting area PDF therefore accounts for most sources of uncertainty. We present validation experiments, and show that the model produces accurate and consistent results. We also demonstrate that in some cases, accounting for optical lens distortions is crucial for accurate area determination with consumer-grade lenses. The technique can be applied to many other types of quantitative features to be extracted from photographs when careful error estimation is important. Numéro de notice : A2020-015 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1016/j.isprsjprs.2019.11.013 Date de publication en ligne : 02/12/2019 En ligne : https://doi.org/10.1016/j.isprsjprs.2019.11.013 Format de la ressource électronique : URL Article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=94404
in ISPRS Journal of photogrammetry and remote sensing > vol 159 (January 2020) . - pp 237 - 255[article]Réservation
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Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 081-2020011 RAB Revue Centre de documentation En réserve L003 Disponible 081-2020013 DEP-RECP Revue LASTIG Dépôt en unité Exclu du prêt 081-2020012 DEP-RECF Revue Nancy Dépôt en unité Exclu du prêt
Titre : Data Acquisition and Processing in Cultural Heritage Type de document : Monographie Auteurs : Gabriele Bitelli, Auteur ; Fulvio Rinaudo, Auteur ; Diego Gonzalez-Aguilera, Auteur ; Pierre Grussenmeyer, Auteur Editeur : Bâle [Suisse] : Multidisciplinary Digital Publishing Institute MDPI Année de publication : 2020 Importance : 276 p. ISBN/ISSN/EAN : 978-3-03921-741-0 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications photogrammétriques
[Termes IGN] acquisition d'images
[Termes IGN] archéologie aérienne
[Termes IGN] image captée par drone
[Termes IGN] image multitemporelle
[Termes IGN] patrimoine culturel
[Termes IGN] reconstruction 3D
[Termes IGN] restauration virtuelle
[Termes IGN] télémètre laser terrestreRésumé : (Editeur) Advances in the knowledge of the tangible components (position, size, shape) and intangible components (identity, habits) of an historic building or site involves fundamental and complex tasks in any project related to the conservation of cultural heritage (CH). In recent years, new geotechnologies have proven their usefulness and added value to the field of cultural heritage (CH) in the tasks of recording, modeling, conserving, and visualizing. In addition, current developments in building information modeling (HBIM), allow integration and simulation of different sources of information, generating a digital twin of any complex CH construction. As a result, experts in the area have increased the number of available sensors and methodologies. However, the quick evolution of geospatial technologies makes it necessary to revise their use, integration, and application in CH. This process is difficult to adopt, due to the new options which are opened for the study, analysis, management, and valorization of CH. Therefore, the aim of the present Special Issue is to cover the latest relevant topics, trends, and best practices in geospatial technologies and processing methodologies for CH sites and scenarios as well as to introduce the new tendencies. This book originates from the Special Issue “Data Acquisition and Processing in Cultural Heritage”, focusing primarily on data and sensor integration for CH; documentation/restoration in CH; heritage 3D documentation and modeling of complex CH sites; drone inspections in CH; software development in CH; and augmented reality in CH. It is hoped that this book will provide the advice and guidance required for any CH professional, making the best possible use of these sensors and methods in CH. Numéro de notice : 26499 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Recueil / ouvrage collectif DOI : 10.3390/books978-3-03921-741-0 En ligne : https://doi.org/10.3390/books978-3-03921-741-0 Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=97017
Titre : Epipolar rectification of a generic camera Type de document : Article/Communication Auteurs : Marc Pierrot-Deseilligny , Auteur ; Ewelina Rupnik , Auteur Editeur : Saint-Mandé : Institut national de l'information géographique et forestière - IGN (2012-) Année de publication : 2020 Importance : 19 p. Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement d'image optique
[Termes IGN] appariement d'images
[Termes IGN] caméra numérique
[Termes IGN] capteur en peigne
[Termes IGN] compensation par faisceaux
[Termes IGN] correction d'image
[Termes IGN] couple stéréoscopique
[Termes IGN] courbe épipolaire
[Termes IGN] géométrie épipolaire
[Termes IGN] modèle géométrique de prise de vue
[Termes IGN] orthorectification
[Termes IGN] points homologues
[Termes IGN] projection
[Termes IGN] vision par ordinateur
[Termes IGN] vue perspectiveRésumé : (Auteur) We propose a generic method for epipolar resampling that is not tied to a specific camera model. We demonstrate the effectiveness of the approach on a central perspective, pushbroom and pushbroom panoramic camera models. We also devise an epipolarability index that measures the suitability of an image pair for epipolar rectification, and provide a formal derivation of the ambiguity bound to epipolar resampling. Numéro de notice : P2020-010 Affiliation des auteurs : UGE-LASTIG (2020- ) Thématique : IMAGERIE/MATHEMATIQUE Nature : Preprint nature-HAL : Préprint DOI : sans Date de publication en ligne : 15/10/2020 En ligne : https://hal.science/hal-02968078 Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=96096 Documents numériques
en open access
Epipolar rectification of a generic camera - pdf preprint v1Adobe Acrobat PDF Global iterative geometric calibration of a linear optical satellite based on sparse GCPs / Yingdong Pi in IEEE Transactions on geoscience and remote sensing, vol 58 n° 1 (January 2020)
[article]
Titre : Global iterative geometric calibration of a linear optical satellite based on sparse GCPs Type de document : Article/Communication Auteurs : Yingdong Pi, Auteur ; Xin Li, Auteur ; Bo Yang, Auteur Année de publication : 2020 Article en page(s) : pp 436 - 446 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement d'image optique
[Termes IGN] élément d'orientation interne
[Termes IGN] erreur systématique
[Termes IGN] étalonnage géométrique
[Termes IGN] image satellite
[Termes IGN] image SPOT-HRV
[Termes IGN] itération
[Termes IGN] longueur focale
[Termes IGN] modèle numérique de surface
[Termes IGN] point d'appuiRésumé : (auteur) Independent methods for geometric calibration (GC) have become an important research direction in the field of optical satellite technology. The main purpose of this research is to eliminate dependence on ground calibration sites using relative constraints between images. Based on a systematic analysis of these relative constraints, we found that it was difficult, if not impossible, to completely eliminate ground constraints, although the number of ground control points (GCPs) required can be greatly reduced. To achieve practical GC with high accuracy and low cost, we proposed a new method to compensate for systematic errors in linear optical satellite data acquisition using only the relative constraints between two overlapped images, namely, the corresponding elevation constraints and sparse GCPs. We first demonstrated the feasibility of GC with relative constraints and established an optimized GC model suitable for these relative constraints. We then presented a global iterative method to eliminate inaccuracies in internal calibration caused by the different distributions of GCPs within two images. The nadir (NAD) linear camera on board the Zi-Yuan 3 (ZY-3) satellite was used to evaluate the feasibility of the presented GC method; the results indicated that the present method effectively compensated for systematic errors. Thus, this article demonstrated the feasibility of GC without calibration sites. Numéro de notice : A2020-075 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1109/TGRS.2019.2936891 Date de publication en ligne : 12/09/2019 En ligne : https://doi.org/10.1109/TGRS.2019.2936891 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=94607
in IEEE Transactions on geoscience and remote sensing > vol 58 n° 1 (January 2020) . - pp 436 - 446[article]De l’image optique "multi-stéréo" à la topographie très haute résolution et la cartographie automatique des failles par apprentissage profond / Lionel Matteo (2020)
Titre : De l’image optique "multi-stéréo" à la topographie très haute résolution et la cartographie automatique des failles par apprentissage profond Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Lionel Matteo, Auteur Editeur : Nice : Université Côte d'Azur Année de publication : 2020 Importance : 170 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : Bibliographie
Thèse en vue de l’obtention du grade de docteur de l'Université Côte d'Azur, en Sciences de la Terre et de l’UniversLangues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications photogrammétriques
[Termes IGN] acquisition d'images
[Termes IGN] analyse comparative
[Termes IGN] apprentissage profond
[Termes IGN] Arizona (Etats-Unis)
[Termes IGN] Californie (Etats-Unis)
[Termes IGN] classification par réseau neuronal convolutif
[Termes IGN] données lidar
[Termes IGN] données localisées 3D
[Termes IGN] données topographiques
[Termes IGN] faille géologique
[Termes IGN] fusion de données multisource
[Termes IGN] image captée par drone
[Termes IGN] image multi sources
[Termes IGN] image Pléiades-HR
[Termes IGN] MicMac
[Termes IGN] modèle de simulation
[Termes IGN] modèle numérique de surface
[Termes IGN] Nevada (Etats-Unis)
[Termes IGN] reconstruction 3D
[Termes IGN] semis de points
[Termes IGN] stéréo-orthophotographie
[Termes IGN] traitement de semis de pointsIndex. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (Auteur) Les failles sismogéniques sont la source des séismes. L'étude de leurs propriétés nous informe donc sur les caractéristiques des forts séismes qu'elles peuvent produire. Les failles sont des objets 3D qui forment des réseaux complexes incluant une faille principale et une multitude de failles et fractures secondaires qui "découpent" la roche environnante à la faille principale. Mon objectif dans cette thèse a été de développer des approches pour aider à étudier cette fracturation secondaire intense. Pour identifier, cartographier et mesurer les fractures et les failles dans ces réseaux, j'ai adressé deux défis : -1) Les failles peuvent former des escarpements topographiques très pentus à la surface du sol, créant des "couloirs" ou des canyons étroits et profond où la topographie et donc, la trace des failles, peut être difficile à mesurer en utilisant des méthodologies standard (comme des acquisitions d'images satellites optiques stéréo et tri-stéréo). Pour répondre à ce défi, j'ai utilisé des acquisitions multi-stéréos avec différentes configurations (différents angles de roulis et tangage, différentes dates et modes d'acquisitions). Notre base de données constituée de 37 images Pléiades dans trois sites tectoniques différents dans l'Ouest américain (Valley of Fire, Nevada ; Granite Dells, Arizona ; Bishop Tuff, California) m'a permis de tester différentes configurations d'acquisitions pour calculer la topographie avec trois approches différentes. En utilisant la solution photogrammétrique open-source Micmac (IGN ; Rupnik et al., 2017), j'ai calculé la topographie sous la forme de Modèles Numériques de Surfaces (MNS) : (i) à partir de combinaisons de 2 à 17 images Pléiades, (ii) en fusionnant des MNS calculés individuellement à partir d'acquisitions stéréo et tri-stéréo, évitant alors l'utilisant d'acquisitions multi-dates et (iii) en fusionnant des nuages de points calculés à partir d'acquisitions tri-stéréos en suivant la méthodologie multi-vues développée par Rupnik et al. (2018). J’ai aussi combiné, dans une dernière approche (iv), des acquisitions tri-stéréos avec la méthodologie multi-vues stéréos du CNES/CMLA (CARS) développé par Michel et al. (2020), en combinant des acquisitions tri-stéréos. A partir de ces quatre approches, j'ai calculé plus de 200 MNS et mes résultats suggèrent que deux acquisitions tri-stéréos ou une acquisition stéréo combinée avec une acquisition tri-stéréo avec des angles de roulis opposés permettent de calculer les MNS avec la surface topographique la plus complète et précise. -2) Couramment, les failles sont cartographiées manuellement sur le terrain ou sur des images optiques et des données topographiques en identifiant les traces curvilinéaires qu'elles forment à la surface du sol. Néanmoins, la cartographie manuelle demande beaucoup de temps, ce qui limite notre capacité à produire cartographies et mesures complètes des réseaux de failles. Pour s'affranchir de ce problème, j'ai adopté une approche d'apprentissage profond, couramment appelé un réseau de neurones convolutifs (CNN) - U-Net, pour automatiser l'identification et la cartographie des fractures et des failles dans des images optiques et des données topographiques. Volontairement, le modèle CNN a été entraîné avec une quantité modérée de fractures et failles cartographiées manuellement à basse résolution et dans un seul type d'images optiques (photographies du sol avec des caméras classiques). A partir d'un grand nombre de tests, j'ai sélectionné le meilleur modèle, MRef et démontre sa capacité à prédire des fractures et des failles précisément dans données optiques et topographiques de différents types et différentes résolutions (photographies prises au sol, avec un drone et par satellite). Le modèle MRef montre de bonnes capacités de généralisations faisant alors de ce modèle un bon outil pour cartographie rapidement et précisément des fractures et des failles dans des images optiques et des données topographiques. Note de contenu : Introduction générale
Partie 1 - Reconstruction 3D haute résolution
1. Introduction
1.1 Les données topographiques, une solution pour analyser la surface terrestre
1.2 Le récent développement de satellites à capteur optique
1.3 La reconstruction 3D à partir d’images optiques : la photogrammétrie
1.4 Problématique du sujet
2. Acquisitions de données et sites d’études
2.1 Acquisitions d’images satellitaires
2.2 Données LiDAR aéroportées
2.3 Acquisitions d’images par drone
2.4 Acquisitions d’images par appareil photo suspendu à une perche
2.5 Acquisitions de points d’appui
2.6 Sites d’études
3. Calcul de MNS et estimation de leur performance
3.1 Micmac (IGN)
3.2 CARS (CNES/CMLA)
3.3 Quatre méthodes pour calculer des MNS
3.4 Performances des MNS
4. Résultats
4.1 MNS calculés avec des acquisitions multi-dates
4.2 Fusion de MNS calculés avec des acquisitions mono-dates
4.3 Reconstruction 3D à partir de nuage de points fusionnés
4.4 Analyses des MNS générés avec CARS
4.5 Comparaison des méthodes B, C et D dans la zone de Canyons de Valley of Fire 65
4.6 Utilisation de 1 à 4 GCPs pour calculer un MNS
4.7 Application de la méthode B aux deux autres sites
5. Discussion
5.1 La reconstruction 3D à partir d’acquisitions multi-dates
5.2 L’impact des méthodes B, C et D dans la performance des MNS finaux
5.3 Les erreurs possibles dans le calcul des erreurs du géoréférencement des MNS
5.4 La comparaison des MNS Pléiades calculés à d’autres MNS
6. Conclusions
Partie 2 - Automatic fault mapping in remote optical images and topographic data with deep learning - submitted to JGR: Solid Earth
7. Introduction
8. Image, topographic and fault data
8.1 Fault Sites
8.2 Optical image and topographic data
8.3 Fault ground truth derived from manual mapping
9. Deep learning methodology
9.1 Principles of Deep Learning and Convolutional Neural Networks
9.2 Architecture of the CNN model used in present study
9.3 Training procedure
9.4 Estimating the performance of the models
10. Defining a “reference model” MRef
10.1 Selecting the most appropriate CNN architecture
10.2 Sensitivity of model performance to training data size
10.3 Sensitivity of model performance to “quality” of training data
10.4 Refrence model
11. Detailed evaluation of reference model fault predictions
11.1 Results in sites A and B
11.2 Predictions in unseen data of similar type
11.3 Predictions in unseen data of different type
12. Discussion
12.1 U-net appropriate for fracture and fault detection in optical images
12.2 Interpreting learnt characteristics of faults and fractures
12.3 Conditions for model generalization
12.4 Uncertainties and model robustness
12.5 Recovering fault hierarchy and connectivity
13 Conclusions
Conclusion généraleNuméro de notice : 26555 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE/INFORMATIQUE Nature : Thèse française Note de thèse : Thèse de Doctorat : Sciences de la Terre et de l'Univers : Côte d'Azur : 2020 Organisme de stage : Géoazur UMR 7329 - Observatoire de la Côte d'Azur nature-HAL : Thèse Date de publication en ligne : 02/06/2021 En ligne : https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-03245713/document Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=97965 Inversion de données PolSAR en bande P pour l'estimation de la biomasse forestière / Colette Gelas (2020)PermalinkPermalinkPermalink40 ans de géodésie à l'IGN (Institut Géographique National rebaptisé en 2012 Institut national de l'information géographique et forestière) : 1ère partie, la géodésie spatiale / Françoise Duquenne in XYZ, n° 161 (décembre 2019)PermalinkInnovative techniques of photogrammetry for 3D modeling / Vicenzo Barrile in Applied geomatics, Vol 11 n° 4 (December 2019)PermalinkGeometric accuracy improvement of WorldView‐2 imagery using freely available DEM data / Mateo Gašparović in Photogrammetric record, vol 34 n° 167 (September 2019)PermalinkExplanation for the seam line discontinuity in terrestrial laser scanner point clouds / Derek D. Lichti in ISPRS Journal of photogrammetry and remote sensing, vol 154 (August 2019)PermalinkHigh-resolution large-area digital orthophoto map generation using LROC NAC images / Kaichang Di in Photogrammetric Engineering & Remote Sensing, PERS, vol 85 n° 7 (July 2019)PermalinkTélédétection radar : de l'image d'intensité initiale au choix du mode de calibration des coefficients de diffusion / Jean-Paul Rudant in Revue Française de Photogrammétrie et de Télédétection, n° 219-220 (juin - octobre 2019)PermalinkDigital surface model generation from high resolution multi-view stereo satellite imagery / Ke Gong in Photogrammetric Engineering & Remote Sensing, PERS, vol 85 n° 5 (May 2019)Permalink