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Robust 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)  

Public [article]  inISPRS Journal of photogrammetry and remote sensing > Vol 181 (November 2021) . - pp 129 - 147 Titre : Robust registration of aerial images and LiDAR data using spatial constraints and Gabor structural features Type de document : Article/Communication Auteurs : Bai Zhu, Auteur ; Yuanxin Ye, Auteur ; Liang Zhou, Auteur ; et al., Auteur Année de publication : 2021 Article en page(s) : pp 129 - 147 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Lasergrammétrie [Termes IGN] algorithme ICP [Termes IGN] correction géométrique [Termes IGN] données lidar [Termes IGN] données localisées 3D [Termes IGN] élément d'orientation externe [Termes IGN] enregistrement de données [Termes IGN] filtre de Gabor [Termes IGN] image aérienne [Termes IGN] recalage d'image [Termes IGN] semis de points [Termes IGN] SIFT (algorithme) [Termes IGN] structure-from-motion Résumé : (auteur) Co-registration of aerial imagery and Light Detection and Ranging (LiDAR) data is quite challenging because the different imaging mechanisms produce significant geometric and radiometric distortions between the two multimodal data sources. To address this problem, we propose a robust and effective coarse-to-fine registration method that is conducted in two stages utilizing spatial constraints and Gabor structural features. In the first stage, the LiDAR point cloud data is transformed into an intensity map that is used as the reference image. Then, coarse registration is completed by designing a partition-based Features from Accelerated Segment Test (FAST) operator to extract the uniformly distributed interest points in the aerial images and thereafter performing a local geometric correction based on the collinearity equations using the exterior orientation parameters (EoPs). The coarse registration aims to provide a reliable spatial geometry relationship for the subsequent fine registration and is designed to eliminate rotation and scale changes, as well as making only a few translation differences exist between the images. In the second stage, a novel feature descriptor called multi-Scale and multi-Directional Features of odd Gabor (SDFG) is first built to capture the multi-scale and multi-directional structural properties of the images. Then, the three-dimensional (3D) phase correlation (PC) of the SDFG descriptor is established to detect the control points (CPs) between the aerial and LiDAR intensity image in the frequency domain, where the image matching is accelerated by the 3D Fast Fourier Transform (FFT) technique. Finally, the obtained CPs not only are employed to refine the EoPs, but also are used to achieve the fine registration of the aerial images and LiDAR data. We conduct experiments to verify the robustness of the proposed registration method using three sets of aerial images and LiDAR data with different scene coverage. Experimental results show that the proposed method is robust to geometric distortions and radiometric changes. Moreover, it achieves the registration accuracy of less than 2 pixels for all cases, which outperforms the current four state-of-the-art methods, demonstrating its superior registration performance. Numéro de notice : A2021-773 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1016/j.isprsjprs.2021.09.010 Date de publication en ligne : 21/09/2021 En ligne : https://doi.org/10.1016/j.isprsjprs.2021.09.010 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=98830 [article]

SRP, 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)  

Public [article]  inRevue Française de Photogrammétrie et de Télédétection > n° 223 (mars - décembre 2021) . - pp 129 - 142 Titre : SRP, une base de calage 3D de très haute précision sur le continent africain Type de document : Article/Communication Auteurs : Laure Chandelier , Auteur ; Laurent Coeurdevey, Auteur ; Pascal Favé, Auteur ; Alexis Barot, Auteur ; Mathilde Jaussaud, Auteur Année de publication : 2021 Article en page(s) : pp 129 - 142 Note générale : Bibliographie Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement d'image optique [Termes IGN] Afrique (géographie politique) [Termes IGN] base de données localisées [Termes IGN] Cap-Vert [Termes IGN] contrôle qualité [Termes IGN] données localisées 3D [Termes IGN] image Pléiades-Neo [Termes IGN] image Sentinel-MSI [Termes IGN] image SPOT 6 [Termes IGN] image SPOT 7 [Termes IGN] Marrakech [Termes IGN] Nigéria [Termes IGN] point d'appui [Termes IGN] précision métrique [Termes IGN] prototype [Termes IGN] recalage d'image Résumé : (Auteur) La SRP (« Space Reference Points ») est une base mondiale, précise, dense et homogène de points 3D géoréférencés qui est réalisée à partir de l’archive d’images SPOT6/7. Ce projet, mené en partenariat entre l’Institut national de l’information géographique et forestière (IGN) et Airbus Defense and Space (ADS), permet le calage géométrique automatique d’images très haute résolution avec une précision de l’ordre de 3m partout dans le monde. La SRP sur l’Afrique a été produite au cours de l’année 2019. Les contrôles qualité confirment le respect des spécifications attendues pour ce produit. Les particularités des paysages rencontrés sur ce continent ont conduit à intégrer de nouvelles fonctionnalités à la chaîne de production. Tout d’abord, la sélection des images SPOT6/7 a été enrichie sur la zone intertropicale en prenant en compte les masques de nuage fournis avec les produits, permettant d’obtenir une densité de points SRP optimale pour la zone. Ensuite, un prototype de socle de calage exploitant des ortho-images Sentinel-2 a montré la capacité de cette méthodologie à assurer la spécification de localisation à 3m sur un archipel d’îles (ici le Cap Vert). Afin de valider pleinement le produit, l’article présente deux tests d’exploitation sur le Nigéria pour des productions 2D et sur la ville de Marrakech pour des productions 3D. Ils démontrent la capacité de la SRP à caler différents types d’images et à atteindre la cible de précision de la base. La SRP est destinée, dès 2021, à assurer le calage d’images dans différents projets et notamment, de façon massive, dans le segment sol Pléiades Neo. Numéro de notice : A2021-668 Affiliation des auteurs : IGN+Ext (2020- ) Thématique : IMAGERIE Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueNat DOI : 10.52638/rfpt.2021.569 Date de publication en ligne : 12/10/2021 En ligne : https://doi.org/10.52638/rfpt.2021.569 Format de la ressource électronique : URL Article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=98765 [article]

Correction radiométrique et recalage de nuages de points pour la reconstruction tridimensionnelle d'oeuvres du patrimoine culturel / Nathan Sanchiz (2021)  

Public Titre : Correction radiométrique et recalage de nuages de points pour la reconstruction tridimensionnelle d'oeuvres du patrimoine culturel Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Nathan Sanchiz, Auteur ; El-Mustapha Mouaddib, Directeur de thèse Editeur : Amiens [France] : Université de Picardie Jules Verne Année de publication : 2021 Importance : 123 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : Bibliographie Thèse en vue d'obtenir le grade de Docteur de l'Université de Picardie Jules Verne, Mention Sciences pour l'ingénieur, Spécialité Robotique Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Lasergrammétrie [Termes IGN] Amiens [Termes IGN] artefact [Termes IGN] cathédrale [Termes IGN] correction radiométrique [Termes IGN] données lidar [Termes IGN] données localisées 3D [Termes IGN] état de l'art [Termes IGN] intensité lumineuse [Termes IGN] patrimoine culturel [Termes IGN] recalage d'image [Termes IGN] reconstruction 3D du bâti [Termes IGN] traitement de nuage de points Index. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (Auteur) Pour la numérisation d'oeuvres du patrimoine à moyenne et grande échelle, un scanner LiDAR (Light Detection And Ranging) est généralement utilisé. Celui-ci crée une carte de distances (un nuage de points 3D) sur une sphère autour de la position de mesure. De nombreuses mesures sont faites dans la zone autour de l'objet à numériser pour capturer la scène sous différents points de vue d'acquisition. La principale difficulté de la reconstruction d'un modèle tri-dimensionnel à partir des nuages de points acquis, est l'étape dite de recalage. Celle-ci consiste à identifier les transformations géométriques permettant le regroupement des nuages dans un même repère. Pour ce faire, il est nécessaire d'identifier des correspondances entre les zones communes des nuages. Etape difficile qui concentre les efforts de la communauté de recherche. Nous abordons ce problème en utilisant une information secondairement acquise par le LiDAR, l'intensité, comme élement discriminant. Cette information est, par sa nature, insensible aux illuminations externes et liée à la réflectance des matériaux scannés. Cependant, l'intensité est peu utilisable en pratique. Sa dépendance aux paramètres géométriques de mesure et aux traitements internes de l'appareil, la rend fortement liée au point de vue de la mesure. Dans ce travail de recherche, nous proposons différentes méthodes de correction et de calibration radiométriques qui permettent, sous certaines conditions, de rendre l'intensité indépendante du point de vue et de la convertir sur une échelle linéaire. Dans un deuxième temps, nous étudions l'utilisation de cette information dans un processus de recalage. Les résultats montrent que l'intensité corrigée ou calibrée améliore l'identification de correspondances d'un nuage à l'autre. Note de contenu : 1. Introduction 1.1 Avant-propos 1.2 Contexte 1.3 Matériel et données 1.4 Campagnes de numérisation 1.5 Structure du document 2. Étude de l'intensité issue du LiDAR 2.1 Introduction 2.2 Les phénomènes en jeu 2.3 Bases théoriques 2.4 Conclusion 3. Correction radiométrique 3.1 État de l'art et approches proposées 3.2 Résultats expérimentaux 3.3 Linéarisation de l'intensité corrigée 3.4 Conclusion 4. Recalage de nuages de points basé intensité 4.1 Introduction 4.2 Vue d'ensemble 4.3 Recalage basé intensité 4.4 Résultats expérimentaux 4.5 Conclusion 5. Conclusions et perspectives 5.1 Récapitulatif 5.2 Contributions 5.3 Discussion & perspectives de recherche Numéro de notice : 26561 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Thèse française Note de thèse : Thèse de Doctorat : Sciences pour l'ingénieur, Robotique : Picardie : 2021 Organisme de stage : Agence Nationale de la Recherche ANR nature-HAL : Thèse DOI : sans Date de publication en ligne : 31/07/2021 En ligne : https://hal.archives-ouvertes.fr/tel-03307700/document Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=98250

Image matching from handcrafted to deep features: A survey / Jiayi Ma in International journal of computer vision, vol 29 n° 1 (January 2021)  

Public [article]  inInternational journal of computer vision > vol 29 n° 1 (January 2021) . - pp 23 - 79 Titre : Image matching from handcrafted to deep features: A survey Type de document : Article/Communication Auteurs : Jiayi Ma, Auteur ; Xingyu Jiang, Auteur ; Aoxiang Fan, Auteur ; et al., Auteur Année de publication : 2021 Article en page(s) : pp 23 - 79 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement d'image optique [Termes IGN] appariement d'images [Termes IGN] appariement de graphes [Termes IGN] apprentissage profond [Termes IGN] classification par réseau neuronal convolutif [Termes IGN] extraction de traits caractéristiques [Termes IGN] lissage de courbe [Termes IGN] recalage d'image Résumé : (auteur) As a fundamental and critical task in various visual applications, image matching can identify then correspond the same or similar structure/content from two or more images. Over the past decades, growing amount and diversity of methods have been proposed for image matching, particularly with the development of deep learning techniques over the recent years. However, it may leave several open questions about which method would be a suitable choice for specific applications with respect to different scenarios and task requirements and how to design better image matching methods with superior performance in accuracy, robustness and efficiency. This encourages us to conduct a comprehensive and systematic review and analysis for those classical and latest techniques. Following the feature-based image matching pipeline, we first introduce feature detection, description, and matching techniques from handcrafted methods to trainable ones and provide an analysis of the development of these methods in theory and practice. Secondly, we briefly introduce several typical image matching-based applications for a comprehensive understanding of the significance of image matching. In addition, we also provide a comprehensive and objective comparison of these classical and latest techniques through extensive experiments on representative datasets. Finally, we conclude with the current status of image matching technologies and deliver insightful discussions and prospects for future works. This survey can serve as a reference for (but not limited to) researchers and engineers in image matching and related fields. Numéro de notice : A2021-131 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1007/s11263-020-01359-2 Date de publication en ligne : 04/08/2020 En ligne : https://doi.org/https://doi.org/10.1007/s11263-020-01359-2 Format de la ressource électronique : url article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=96967 [article]

Traitement d'images multispectrales et spatialisation des données pour la caractérisation de la matière organique des phases solides naturelles / Kevin Jacq (2019)  

Public Titre : Traitement d'images multispectrales et spatialisation des données pour la caractérisation de la matière organique des phases solides naturelles Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Kevin Jacq, Auteur ; Didier Coquin, Directeur de thèse ; Bernard Fanget, Directeur de thèse Editeur : Grenoble [France] : Université Grenoble Alpes Année de publication : 2019 Importance : 291 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : Bibliographie Thèse pour obtenir le grade de docteur de la Communauté Universitaire Grenoble Alpes, Spécialité Doctorat Chimie Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement d'image optique [Termes IGN] analyse spectrale [Termes IGN] chimie organique [Termes IGN] fusion d'images [Termes IGN] fusion de données [Termes IGN] image hyperspectrale [Termes IGN] image Landsat-SWIR [Termes IGN] matière organique [Termes IGN] recalage d'image [Termes IGN] sédimentologie Index. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (Auteur) L'évolution de l'environnement et le climat sont, actuellement, au centre de toutes les attentions. Les impacts de l'activité des sociétés actuelles et passées sur l'environnement sont notamment questionnés pour mieux anticiper les implications de nos activités sur le futur. Mieux décrire les environnements passés et leurs évolutions sont possibles grâce à l'étude de nombreux enregistreurs naturels (sédiments, spéléothèmes, cernes, coraux). Grâce à eux, il est possible de caractériser des évolutions bio-physico-chimiques à différentes résolutions temporelles et pour différentes périodes. La haute résolution entendue ici comme la résolution su sante pour l'étude de l'environnement en lien avec l'évolution des sociétés constitue le principal verrou de l'étude de ces archives naturelles notamment en raison de la capacité analytique des appareils qui ne peuvent que rarement voir des structures fines inframillimétriques. Ce travail est bâti autour de l'hypothèse que l'utilisation de caméras hyperspectrales (VNIR, SWIR, LIF) couplée à des méthodes statistiques pertinentes doivent permettre d'accéder aux informations spectrales et donc bio-physico-chimiques contenues dans ces archives naturelles à une résolution spatiale de quelques dizaines de micromètres et, donc, de proposer des méthodes pour atteindre la haute résolution temporelle (saisonnière). De plus, a n d'avoir des estimations ables, plusieurs capteurs d'imageries et de spectroscopies linéaires (XRF, TRES) sont utilisés avec leurs propres caractéristiques (résolutions, gammes spectrales, interactions atomiques/moléculaires). Ces méthodes analytiques sont utilisées pour la caractérisation de la surface des carottes sédimentaires. Ces analyses spectrales micrométriques sont mises en correspondance avec des analyses géochimiques millimétriques usuelles. Optimiser la complémentarité de toutes ces données, implique de développer des méthodes permettant de dépasser la difficulté inhérente au couplage de données considérées par essence dissimilaire (résolutions, décalages spatiaux, non-recouvrement spectral). Ainsi, quatre méthodes ont été développées. La première consiste à associer les méthodes hyperspectrales et usuelles pour la création de modèles prédictifs quantitatifs. La seconde permet le recalage spatial des différentes images hyperspectrales à la plus basse des résolutions. La troisième s'intéresse à la fusion de ces dernières à la plus haute des résolutions. Enfin, la dernière s'intéresse aux dépôts présents dans les sédiments (lamines, crues, tephras) pour ajouter une dimension temporelle à nos études. Grâce à l'ensemble de ces informations et méthodes, des modèles prédictifs multivariés ont été estimés pour l'étude de la matière organique, des paramètres texturaux et de la distribution granulométrique. Les dépôts laminés et instantanés au sein des échantillons ont été caractérisés. Ceci a permis d'estimer des chroniques de crues, ainsi que des variations biophysico-chimiques à l'échelle de la saison. L'imagerie hyperspectrale couplée à des méthodes d'analyse des données sont donc des outils performants pour l'étude des archives naturelles à des résolutions temporelles fines. L'approfondissement des approches proposées dans ces travaux permettra d'étudier de multiples archives pour caractériser des évolutions à l'échelle d'un ou de plusieurs bassin(s) versant(s). Note de contenu : Introduction et contexte général 1. État de l'art et méthodologies proposées 1.1 La spectroscopie et l'imagerie, des outils performants pour l'analyse des échantillons naturels 1.2 Objectifs des travaux et méthodologies proposées 2. L'analyse spectrale mono-capteur des carottes sédimentaires 2.1 Les biais et incertitudes de l'analyse hyperspectrale 2.2 Les différences d'échelle spatiale 2.3 La transférabilité entre échantillons 3. Le recalage des images pour l'analyse spectrale multi-capteurs des carottes sédimentaires 3.1 La méthode de recalage des données pour une fusion "basse résolution" 3.2 La fusion "basse résolution" pour l'analyse des archives sédimentaires 4. La combinaison ou fusion des capteurs à la plus haute résolution 4.1 Les méthodes de fusion utilisées en télédétection 4.2 Des perspectives pour une fusion à haute résolution de capteurs de laboratoire 5. La dimension spatiale, une dimension informative pour l'analyse spatiospectrale des archives naturelles 5.1 La détection d'événements instantanés par l'utilisation de méthodes d'apprentissage automatique 5.2 La détection des dépôts laminés pour l'ajout d'une dimension temporelle Conclusions générales et perspectives - L'imagerie hyperspectrale, un outil novateur pour l'analyse des archives environnementales - Des perspectives de développements des technologies et méthodes pour l'analyse à haute résolution Numéro de notice : 26524 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Thèse française Note de thèse : Thèse de Doctorat : Chimie : Grenoble Alpes : 2019 Organisme de stage : Environnements, Dynamiques et Territoires de la Montagne EDYTEM et Laboratoire d'Informatique, Systèmes, Traitement de l'Information et de la Connaissance LISTIC nature-HAL : Thèse Date de publication en ligne : 07/04/2021 En ligne : https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-03191841/document Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=97495

Localisation par l'image en milieu urbain : application à la réalité augmentée / Antoine Fond (2018)  

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Alignement de données 2D, 3D et applications en réalité augmentée / Youssef El Rhabi (2017)  

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Localisation basée amers visuels : détection et mise à jour d’amers avec gestion des incertitudes / Xiaozhi Qu (2017)  

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Télédétection pour l'observation des surfaces continentales, Ch. 2. Analyse de scènes urbaines avec un véhicule de cartographie mobile / Bruno Vallet (2017)

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Vers l'automatisation de la production de cartes / Guillaume Touya (2017)  

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A methodology for near real-time change detection between Unmanned Aerial Vehicle and wide area satellite images / Anastasios L. Fytsilis in ISPRS Journal of photogrammetry and remote sensing, vol 119 (September 2016)  

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Registration of aerial imagery and lidar data in desert areas using sand ridges / Na Li in Photogrammetric record, vol 30 n° 151 (September - November 2015)  

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Comparaison de méthodes de recalage d'images pour le géoréférencement de clichés anciens / Leïla Bakkouch in XYZ, n° 142 (mars - mai 2015) 

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Registration and visualisation of deformation maps from terrestrial radar interferometry using photogrammetry and structure from motion / Rafael Caduff in Photogrammetric record, vol 29 n° 146 (June - August 2014)  

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Colorisation de nuages de points 3D par recalage dense d’images numériques / Nathalie Crombez in Traitement du signal, vol 31 n° 1-2 (2014-1-2)

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