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modélisation de prise de vue |
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Development of object detectors for satellite images by deep learning / Alissa Kouraeva (2022)
Titre : Development of object detectors for satellite images by deep learning Type de document : Mémoire Auteurs : Alissa Kouraeva, Auteur Editeur : Champs-sur-Marne : Ecole nationale des sciences géographiques ENSG Année de publication : 2022 Importance : 57 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : bibliographie
Mémoire d'ingénieur 3e année, Cycle PPMD Photogrammétrie, Positionnement et Mesure de DéformationLangues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement d'image optique
[Termes IGN] analyse d'image orientée objet
[Termes IGN] angle d'incidence
[Termes IGN] apprentissage profond
[Termes IGN] détection du bâti
[Termes IGN] image aérienne
[Termes IGN] image Pléiades-HR
[Termes IGN] image Pléiades-Neo
[Termes IGN] jeu de données
[Termes IGN] OpenStreetMap
[Termes IGN] réalité de terrain
[Termes IGN] recalage d'imageMots-clés libres : Frame Field Learning algorithm Index. décimale : MPPMD Mémoires du mastère spécialisé Photogrammétrie, Positionnement et Mesures de Déformation Résumé : (auteur) With various uses cases in different sectors - marine, cartography, defense - object detection in satellite images is at the heart of image processing methods. This study aims to test existing building detection algorithms and improve them with the final goal being a precise cartography of buildings for 3D reconstruction with a high level of details. The Polygonization by Frame Field Learning algorithm is tested on different types of images: aerial images (50cm resolution), satellite images with 50cm (Pleiades) and 30cm (Pleiades Neo) resolutions. The ground truth is either already provided (Digitanie) or has to be retrieved from open access databases (OSM or BD TOPO IGN). Some problems of ground truth overlap appear in Pleiades neo images due to the relative precision in positioning of different data and also due to the incidence angle, that provides a greater revisiting capability. A re-implementation of the Frame Field Learning algorithm with the PyTorch Lightning framework is done in this study, with different experiments conducted concerning the configuration of the algorithm. Note de contenu : Introduction
1- Data
2- Methods
3- Results and discussion
ConclusionNuméro de notice : 24052 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE/INFORMATIQUE Nature : Mémoire de fin d'études IT Organisme de stage : Airbus Defence and Space Geo SA Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=101926
Titre : Learning to represent and reconstruct 3D deformable objects Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Jan Bednarik, Auteur ; Pascal Fua, Directeur de thèse ; M. Salzmann, Directeur de thèse Editeur : Lausanne : Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne EPFL Année de publication : 2022 Importance : 138 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : bibliographie
Thèse présentée pour l'obtention du grade de Docteur ès Sciences, Ecole Polytechnique Fédérale de LausanneLangues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement d'image optique
[Termes IGN] appariement de formes
[Termes IGN] apprentissage profond
[Termes IGN] cohérence temporelle
[Termes IGN] déformation de surface
[Termes IGN] distorsion d'image
[Termes IGN] géométrie de Riemann
[Termes IGN] image 3D
[Termes IGN] reconstruction d'objet
[Termes IGN] semis de points
[Termes IGN] vision par ordinateurIndex. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (auteur) Representing and reconstructing 3D deformable shapes are two tightly linked problems that have long been studied within the computer vision field. Deformable shapes are truly ubiquitous in the real world, whether be it specific object classes such as humans, garments and animals or more abstract ones such as generic materials deforming under stress caused by an external force. Truly practical computer vision algorithms must be able to understand the shapes of objects in the observed scenes to unlock the wide spectrum of much sought after applications ranging from virtual try-on to automated surgeries. Automatic shape reconstruction, however, is known to be an ill-posed problem, especially in the common scenario of a single image input. Therefore, the modern approaches rely on deep learning paradigm which has proven to be extremely effective even for the severely under-constrained computer vision problems. We, too, exploit the success of data-driven approaches, however, we also show that generic deep learning models can greatly benefit from being combined with explicit knowledge originating in traditional computational geometry. We analyze the use of various 3D shape representations for deformable object reconstruction and we distinctly focus on one of them, the atlas-based representation, which turns out to be especially suitable for modeling deformable shapes and which we further improve and extend to yield higher quality reconstructions. The atlas-based representation models the surfaces as an ensemble of continuous functions and thus allows for arbitrary resolution and analytical surface analysis. We identify major shortcomings of the base formulation, namely the infamous phenomena of patch collapse, patch overlap and arbitrarily strong mapping distortions, and we propose novel regularizers based on analytically computed properties of the reconstructed surfaces. Our approach counteracts the aforementioned drawbacks while yielding higher reconstruction accuracy in terms of surface normals on the tasks of single view-reconstruction, shape completion and point cloud auto-encoding. We dive into the problematics of atlas-based shape representation even deeper and focus on another pressing design flaw, the global inconsistency among the individual mappings. While the inconsistency is not reflected in the traditional reconstruction accuracy quantitative metrics, it is detrimental to the visual quality of the reconstructed surfaces. Specifically, we design loss functions encouraging intercommunication among the individual mappings which pushes the resulting surface towards a C1 smooth function. Our experiments on the tasks of single-view reconstruction and point cloud auto-encoding reveal that our method significantly improves the visual quality when compared to the baselines. Furthermore, we adapt the atlas-based representation and the related training procedure so that it could model a full sequence of a deforming object in a temporally-consistent way. In other words, the goal is to produce such reconstruction where each surface point always represents the same semantic point on the target ground-truth surface. To achieve such behavior, we note that if each surface point deforms close-to-isometrically, its semantic location likely remains unchanged. Practically, we make use of the Riemannian metric which is computed analytically on the surfaces, and force it to remain point-wise constant throughout the sequence. Our experimental results reveal that our method yields state-of-the-art results on the task of unsupervised dense shape correspondence estimation, while also improving the visual reconstruction quality. Finally, we look into a particular problem of monocular texture-less deformable shape reconstruction, an instance of the Shape-from-Shading problem. We propose a multi-task learning approach which takes an RGB image of an unknown object as the input and jointly produces a normal map, a depth map and a mesh corresponding to the observed part of the surface. We show that forcing the model to produce multiple different 3D representations of the same objects results in higher reconstruction quality. To train the network, we acquire a large real-world annotated dataset of texture-less deforming objects and we release it for public use. Finally, we prove through experiments that our approach outperforms a previous optimization based method on the single-view-reconstruction task. Note de contenu : 1- Introduction
2- Related work
3- Atlas-based representation for deformable shape reconstruction
4- Shape reconstruction by learning differentiable surface representations
5- Better patch stitching for parametric surface reconstruction
6- Temporally-consistent surface reconstruction using metrically-consistent atlases
7- Learning to reconstruct texture-less deformable surfaces from a single view
8- ConclusionNuméro de notice : 15761 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Thèse étrangère Note de thèse : Thèse de Doctorat : Sciences : Lausanne, EPFL : 2022 DOI : 10.5075/epfl-thesis-7974 En ligne : https://doi.org/10.5075/epfl-thesis-7974 Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=100958
Titre : Registration of heterogenous data for urban modeling Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Rahima Djahel, Auteur ; Pascal Monasse, Directeur de thèse ; Bruno Vallet , Directeur de thèse Editeur : Champs-sur-Marne : Ecole des Ponts ParisTech Année de publication : 2022 Projets : BIOM / Vallet, Bruno Importance : 160 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : Bibliographie
Thèse soutenue pour obtenir le grade de Docteur à l'École des Ponts ParisTech, spécialité InformatiqueLangues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Lasergrammétrie
[Termes IGN] données hétérogènes
[Termes IGN] données lidar
[Termes IGN] données localisées 3D
[Termes IGN] espace intérieur
[Termes IGN] état de l'art
[Termes IGN] extraction de traits caractéristiques
[Termes IGN] jeu de données localisées
[Termes IGN] méthode robuste
[Termes IGN] modélisation 3D du bâti BIM
[Termes IGN] primitive géométrique
[Termes IGN] Ransac (algorithme)
[Termes IGN] recalage d'image
[Termes IGN] scène urbaine
[Termes IGN] segment de droiteIndex. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (Auteur) Cette thèse fait partie du projet Modelisation Intérieur/Extérieur de Bâtiments (BIOM) qui vise à la modélisation automatique et simultanée de l’intérieur et de l’extérieur de bâtiments à partir de données hétérogènes. L'hétérogénéité est à la fois dans le type de données (image et Light Detection and Ranging (LiDAR)) et la plate-forme d'acquisition: acquisition terrestre intérieure/extérieure ou aérienne. Le premier enjeu d'une telle modélisation est donc de recaler précisément ces données. Les travaux menés ont confirmé que l'environnement et le type de données conditionnent le choix de l'algorithme de recalage. Notre contribution consiste à exploiter les propriétés fondamentales des données et des plateformes d'acquisition afin de proposer des solutions potentielles à tous les problèmes de recalage rencontrés par le projet. Comme dans un environnement de bâtiments la plupart des objets sont composés de primitives géométriques (polygones planaires, lignes droites, ouvertures), nous avons choisi d'introduire des algorithmes de recalage reposant sur ces primitives. L'idée de base de ces algorithmes consiste en la définition d'une énergie globale entre les primitives extraites à partir des jeux de données à recaler et la proposition d'une méthode robuste pour optimiser cette énergie basée sur le paradigme RANSAC. Notre contribution va de la proposition de méthodes robustes pour extraire les primitives sélectionnées à l'intégration de ces primitives dans un cadre de recalage efficace. Nos solutions ont dépassé les limites des algorithmes existants et ont prouvé leur efficacité pour résoudre les problèmes rencontrés par le projet, tels que le recalage intérieur/extérieur, le recalage d'image/LiDAR et le recalage aérien/terrestre. Note de contenu : 1. Context and research problem
1.1 Introduction
1.2 BIOM project
1.3 Objectives
1.4 Building Information Modeling
1.5 Registration problem
1.6 Images registration
1.7 Point clouds registration
1.8 Contributions
1.9 Thesis outline
1.10 Publication List
2. Data description
2.1 Introduction
2.2 Image data
2.3 LiDAR data
2.4 Conclusion
3. Primitives detection
3.1 Introduction
3.2 Classification of primitives extraction methods
3.3 Performance evaluation
3.4 Planar polygons extraction
3.5 3D line segment detection from LIDAR data
3.6 3D lines segments detection and reconstruction from image data
3.7 Openings detection
3.8 Conclusion
4. Indoor/Outdoor Registration
4.1 Introduction
4.2 State of the art
4.3 Data
4.4 Planar polygons based registration
4.5 Openings based registration
4.6 Hybrid solution
4.7 Conclusion
5. Image/LiDAR data Registration 104
5.1 Introduction
5.2 State of the art
5.3 Overview and contributions
5.4 3D Segment Extraction
5.5 3D segments based registration
5.6 Iterative Closest Line (ICL)
5.7 Evaluation and discussion
5.8 Conclusion
6. Aerial/Terrestrial registration
6.1 Introduction
6.2 State of the art
6.3 3D segment extraction from heterogeneous image data
6.4 3D segments based algorithm adaptation
6.5 Evaluation and discussion
6.6 Conclusion
7. Conclusion
7.1 Contributions
7.2 Future work
Appendices
A. Implementation
B. MLSD ImprovementNuméro de notice : 26842 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE/INFORMATIQUE Nature : Thèse française Note de thèse : Thèse de Doctorat : Informatique : ENPC : 2022 Organisme de stage : Laboratoire d'Informatique Gaspard-Monge LIGM nature-HAL : Thèse DOI : sans Date de publication en ligne : 30/08/2022 En ligne : https://pastel.hal.science/tel-03764907/ Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=101526
Titre : the EUROSDR time benchmark for historical aerial images Type de document : Article/Communication Auteurs : E.M. Farella, Auteur ; L. Morelli, Auteur ; Fabio Remondino, Auteur ; Jon P. Mills, Auteur ; Norbert Haala, Auteur ; Joep Crompvoets, Auteur Editeur : International Society for Photogrammetry and Remote Sensing ISPRS Année de publication : 2022 Collection : International Archives of Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, ISSN 1682-1750 num. 43-B2 Conférence : ISPRS 2022, Commission 2, 24th ISPRS international congress, Imaging today, foreseeing tomorrow 06/06/2022 11/06/2022 Nice France OA ISPRS Archives Importance : pp 1175 - 1182 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement d'image
[Termes IGN] aérotriangulation
[Termes IGN] image aérienne
[Termes IGN] image ancienne
[Termes IGN] image multitemporelle
[Termes IGN] modèle numérique de surface
[Termes IGN] modèle numérique de terrain
[Termes IGN] orthophotographieMots-clés libres : benchmark Résumé : (auteur) Automatic photogrammetric processing of historical (or archival) aerial photos is still a challenging task, particularly in cases of missing ancillary information, low radiometric and image quality, limited stereo coverage or large temporal span. However, with recent advances in photogrammetry and Artificial Intelligence (AI) algorithms for image processing and interpretation, an increasing number of applications are now feasible. The article presents the TIME (hisTorical aerIal iMagEs) benchmark (https://time.fbk.eu/), promoted by EuroSDR to explore the potential of historical aerial images. Realized in collaboration with various European NMCAs, the benchmark has garnered aerial image blocks and time series imagery captured since the 1950s. To support the photogrammetric processing of the digitized photos, ancillary data are supplied with available information about flight missions, taking cameras, and ground control points (GCPs). Several diverse investigations have been undertaken with the benchmark datasets, all captured over historical urban areas or landscapes. The paper describes the benchmark datasets and some potential research topics, presenting several tests and analyses realized with the collated and shared data. Numéro de notice : C2022-021 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE/INFORMATIQUE Nature : Communication nature-HAL : ComAvecCL&ActesPubliésIntl DOI : 10.5194/isprs-archives-XLIII-B2-2022-1175-2022 Date de publication en ligne : 30/05/2022 En ligne : http://dx.doi.org/10.5194/isprs-archives-XLIII-B2-2022-1175-2022 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=100847
Titre : Traitement possibiliste d'images, application au recalage d'images Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Wissal Ben Markouza, Auteur ; Basel Solaiman, Directeur de thèse ; Khaled Bsaïes, Directeur de thèse Editeur : Institut Mines-Télécom Atlantique IMT Atlantique Année de publication : 2022 Importance : 151 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : Bibliographie
Thèse de Doctorat de l'Ecole Nationale Supérieure Mines-Télécom Atlantique, Spécialité Signal, image, visionLangues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement d'image optique
[Termes IGN] appariement d'images
[Termes IGN] classification dirigée
[Termes IGN] extraction de traits caractéristiques
[Termes IGN] information sémantique
[Termes IGN] niveau de gris (image)
[Termes IGN] optimisation (mathématiques)
[Termes IGN] recalage d'image
[Termes IGN] sous ensemble flou
[Termes IGN] théorie des possibilitésIndex. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (auteur) Dans ce travail, nous proposons un système de recalage géométrique possibiliste qui fusionne les connaissances sémantiques et les connaissances au niveau du gris des images à recaler. Les méthodes de recalage géométrique existantes se reposent sur une analyse des connaissances au niveau des capteurs lors de la détection des primitives ainsi que lors de la mise en correspondance. L'évaluation des résultats de ces méthodes de recalage géométrique présente des limites au niveau de la perfection de la précision causées par le nombre important de faux amers. L’idée principale de notre approche proposée est de transformer les deux images à recaler en un ensemble de projections issues des images originales (source et cible). Cet ensemble est composé des images nommées « cartes de possibilité », dont chaque carte comporte un seul contenu et présente une distribution possibiliste d’une classe sémantique des deux images originales. Le système de recalage géométrique basé sur la théorie de possibilités proposé présente deux contextes : un contexte supervisé et un contexte non supervisé. Pour le premier cas de figure nous proposons une méthode de classification supervisée basée sur la théorie des possibilités utilisant les modèles d'apprentissage. Pour le contexte non supervisé, nous proposons une méthode de clustering possibiliste utilisant la méthode FCM-multicentroide. Les deux méthodes proposées fournissent en résultat les ensembles de classes sémantiques des deux images à recaler. Nous créons par la suite, les bases de connaissances pour le système de recalage possibiliste proposé. Nous avons amélioré la qualité du recalage géométrique existant en termes de perfection de précision, de diminution du nombre de faux amers et d'optimisation de la complexité temporelle. Note de contenu : Introduction générale
1- Etat de l'art
2- Recalage d'images : approche géométrique
3- estimation des distributions des possibilités pour le recalage géométrique
4- Systeme de recalage possibiliste
5- Expérimentation et évaluation du système de recalage possibiliste
Conclusions et perspectivesNuméro de notice : 24088 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Thèse française Note de thèse : Thèse de Doctorat : Signal, image, vision : Mines-Télécom Atlantique : 2022 Organisme de stage : Laboratoire de Traitement de l'Information Medicale DOI : sans En ligne : https://theses.hal.science/tel-03917545 Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=102480 Automatic registration of mobile mapping system Lidar points and panoramic-image sequences by relative orientation model / Ningning Zhu in Photogrammetric Engineering & Remote Sensing, PERS, vol 87 n° 12 (December 2021)PermalinkRelevés d’obstacles à la navigation aérienne au service de l’information aéronautique / Olivier de Joinville in XYZ, n° 169 (décembre 2021)PermalinkAccurate mapping method for UAV photogrammetry without ground control points in the map projection frame / Jianchen Liu in IEEE Transactions on geoscience and remote sensing, vol 59 n° 11 (November 2021)PermalinkFeature matching for multi-epoch historical aerial images / Lulin Zhang in ISPRS Journal of photogrammetry and remote sensing, Vol 182 (December 2021)PermalinkRobust registration of aerial images and LiDAR data using spatial constraints and Gabor structural features / Bai Zhu in ISPRS Journal of photogrammetry and remote sensing, Vol 181 (November 2021)PermalinkDigital camera calibration for cultural heritage documentation: the case study of a mass digitization project of religious monuments in Cyprus / Evagoras Evagorou in European journal of remote sensing, vol 54 sup 1 (2021)PermalinkSpherically optimized RANSAC aided by an IMU for Fisheye Image Matching / Anbang Liang in Remote sensing, vol 13 n°10 (May-2 2021)PermalinkDigital terrain models generated with low-cost UAV photogrammetry: Methodology and accuracy / Sergio Jiménez-Jiménez in ISPRS International journal of geo-information, vol 10 n° 5 (May 2021)PermalinkSRP, une base de calage 3D de très haute précision sur le continent africain / Laure Chandelier in Revue Française de Photogrammétrie et de Télédétection, n° 223 (mars - décembre 2021)Permalink3D urban scene understanding by analysis of LiDAR, color and hyperspectral data / David Duque-Arias (2021)Permalink