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Termes IGN > sciences naturelles > physique > traitement d'image > photogrammétrie > stéréoscopie > modèle stéréoscopique
modèle stéréoscopiqueSynonyme(s)Stéréomodèle ;représentation stéréoscopique Image stéréoscopiqueVoir aussi |
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La 3D au service du SIG ? (début) / Anonyme in Géomatique expert, n° 41- 42 (01/03/2005)
[article]
Titre : La 3D au service du SIG ? (début) Type de document : Article/Communication Auteurs : Anonyme, Auteur Année de publication : 2005 Article en page(s) : pp 38 - 42 Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Systèmes d'information géographique
[Termes IGN] acquisition de données
[Termes IGN] altitude
[Termes IGN] base de données localisées
[Termes IGN] données localisées 2,5D
[Termes IGN] données localisées 3D
[Termes IGN] données maillées
[Termes IGN] données matricielles
[Termes IGN] données vectorielles
[Termes IGN] information géographique numérique
[Termes IGN] modèle numérique de terrain
[Termes IGN] modèle stéréoscopique
[Termes IGN] précision centimétrique
[Termes IGN] précision décimétrique
[Termes IGN] réalité virtuelle
[Termes IGN] représentation cartographique
[Termes IGN] système d'information géographique
[Termes IGN] VRMLRésumé : (Auteur) Perspective et stéréoscopie sont deux modes de représentation, dits "3D", qui facilitent grandement l'appréhension, par un large public, des cartographies numériques. Présenter l'impact paysager d'un tracé routier, se promener dans un futur quartier sont autant de possibilités offertes par ces techniques que l'on qualifie de "virtuelles". Bref état des lieux en la matière. Numéro de notice : A2005-109 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : GEOMATIQUE/INFORMATIQUE Nature : Article DOI : sans Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=27247
in Géomatique expert > n° 41- 42 (01/03/2005) . - pp 38 - 42[article]Réservation
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Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 265-05021 RAB Revue Centre de documentation Revues en salle Disponible Digital close range photogrammetry for measurement of soil erosion / D. Rieke-Zapp in Photogrammetric record, vol 20 n° 109 (March - May 2005)
[article]
Titre : Digital close range photogrammetry for measurement of soil erosion Type de document : Article/Communication Auteurs : D. Rieke-Zapp, Auteur Année de publication : 2005 Article en page(s) : pp 69 - 87 Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Photogrammétrie numérique
[Termes IGN] appariement d'images
[Termes IGN] érosion hydrique
[Termes IGN] étalonnage radiométrique
[Termes IGN] image à haute résolution
[Termes IGN] modèle numérique de surface
[Termes IGN] modèle stéréoscopique
[Termes IGN] photogrammétrie métrologique
[Termes IGN] point d'appui
[Termes IGN] points homologues
[Termes IGN] précision millimétriqueRésumé : (Auteur) De nombreux phénomènes impliqués dans l'érosion des sols ont des dimensions à l'échelle du millimètre. Leur quantification et leur modélisation nécessitent des informations sur la surface topographique de ces terrains avec des résolutions bien adaptées. L'objectif de cette étude était l'établissement de modèles numériques des altitudes (MNA) de la surface du sol avec de grandes résolutions spatiales et temporelles. On a utilisé la photogrammétrie numérique pour déterminer les taux d'érosion de formes complexes soumis à des précipitations en laboratoire. On a en tout réalisé 60 MNA couvrant en planimétrie une superficie de 16m2 avec une résolution de grille de 3mm. La précision altimétrique souhaitée était d'environ 1mm, de façon à pouvoir bien analyser ces MNA. On a utilisé une caméra numérique courante pour l'acquisition des images. On a étalonné la caméra avec le logiciel BLUH. On a identifié les points homologues des images en recouvrement stéréoscopique avec un logiciel d'appariement par moindres carrés. On a établi une grille régulière dans un système d'information géographique en interpolant les coordonnées-objet de points irrégulièrement espacés. Les MNA résultants représentaient correctement la surface des sols. On est arrivé à une précision altimétrique de 1,26 mm. C'est l'étalonnage de la caméra qui a limité la précision des MNA obtenus. Parmi les améliorations souhaitables du système, on peut mentionner l'emploi de meilleurs points d'appui et des stratégies d'appariement d'images plus élaborées pour l'identification des points homologues. Ces MNA ont permis des analyses détaillées de l'évolution de la surface des sols. Numéro de notice : A2005-157 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Article DOI : 10.1111/j.1477-9730.2005.00305.x En ligne : https://doi.org/10.1111/j.1477-9730.2005.00305.x Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=27295
in Photogrammetric record > vol 20 n° 109 (March - May 2005) . - pp 69 - 87[article]
Titre : Modelling of spaceborne linear array sensors Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Daniela Poli, Auteur Editeur : Zurich : Institut für Geodäsie und Photogrammetrie IGP - ETH Année de publication : 2005 Collection : IGP Mitteilungen, ISSN 0252-9335 num. 85 Importance : 204 p. Format : 21 x 30 cm ISBN/ISSN/EAN : 978-3-906467-50-4 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Acquisition d'image(s) et de donnée(s)
[Termes IGN] auto-étalonnage
[Termes IGN] C (langage)
[Termes IGN] capteur aérien
[Termes IGN] capteur en peigne
[Termes IGN] capteur spatial
[Termes IGN] chambre DTC
[Termes IGN] compensation par faisceaux
[Termes IGN] géométrie de l'image
[Termes IGN] géoréférencement direct
[Termes IGN] géoréférencement indirect
[Termes IGN] GPS-INS
[Termes IGN] image EROS
[Termes IGN] image MOMS-2P
[Termes IGN] image SPOT-HRS
[Termes IGN] image Terra-ASTER
[Termes IGN] image Terra-MISR
[Termes IGN] modèle géométrique de prise de vue
[Termes IGN] modèle mathématique
[Termes IGN] modèle par fonctions rationnelles
[Termes IGN] modèle stéréoscopique
[Termes IGN] orientation du capteur
[Termes IGN] orientation externe
[Termes IGN] orientation interne
[Termes IGN] point d'appui
[Termes IGN] point de vérification
[Termes IGN] points homologuesIndex. décimale : 35.11 Géométrie et qualité des prises de vues Résumé : (Auteur) The topic of this research is the development of a mathematical model for the georeferencing of imagery acquired by multi-line CCD array sensors, carried on air- or spacecraft. Linear array sensors are digital optical cameras widely used for the acquisition of panchromatic and multispectral images in pushbroom mode with spatial resolution ranging from few centimeters (airborne sensors) up to hundreds meters (spaceborne sensors). The images have very high potentials for photogrammetric mapping at different scales and for remote sensing applications. For example, they can be used for the generation of Digital Elevation Models (DEM), that represent an important basis for the creation of Geographic Information Systems, and the production of 3D texture models for visualization and animation purposes.
In the classical photogrammetric chain that starts from the radiometric preprocessing of the raw images and goes to the generation of products like the DEMs, the orientation of the images is a fundamental step and its accuracy is a crucial issue during the evaluation of the entire system. For pushbroom sensors, the triangulation and photogrammetric point determination are rather different compared to the standard approaches for full frame imagery and require special investigations on the sensor geometry and the acquisition mode.
Today various models based on different approaches have been developed, but few of them are rigorous and can be used for a wide class of pushbroom sensors. In general a rigorous sensor model aims to describe the relationship between image and ground coordinates, according to the physical properties of the image acquisition. The functional model is based on the collinearity equations. The sensor model presented in this thesis had to fulfil the requirement of being rigorous and at the same time as flexible as possible and adaptable to a wide class of linear array sensors. In fact pushbroom scanners in use show different geometric characteristics (optical systems, number of CCD lines, scanning mode, stereoscopy) and for each data set specific information are available (ephemeris, GPS/INS observations, calibration, other internal parameters). Therefore the model needs to be dependent on a certain number of parameters that may change for each sensor.
According to the availability of information on the sensor internal and external orientation, the proposed model includes two different orientation approaches.
The first one, the direct georeferencing one, is based on the estimations of the ground coordinates of the points measured in the images through a forward intersection, using the external orientation provided by GPS and INS instruments or interpolated by ephemeris or computed using the orbital parameters (satellite case). This approach does not require any ground control points, except for final checking, and does not estimate any additional parameters for the correction of the interior and exterior orientation. For this reason, the accuracy of this method depends on the accuracy of the external and internal orientation data.
The alternative orientation method, based on indirect georeferencing, is used if the sensor external and internal orientation is not available or not enough accurate for high-precision photograrnmetric mapping. This approach is a self-calibrating bundle adjustment. The sensor position and attitude are modelled with 2nd order piecewise polynomial functions (PPM) depending on time. Constraints on the segment borders assure the continuity of the functions, together with their first and second derivatives. Using pseudo-observations on the PPM parameters, the polynomial degree can be reduced to one (linear functions) or even to zero (constant functions). If GPS and INS are available, they are integrated in the PPM. For the self-calibration, additional parameters (APs) are used to model the lens internal parameters and distortions and the linear arrays displacements in the focal plane.
The parameters modelling the internal and external orientation, together with the ground coordinates of tie and control points, are estimated through a least-squares bundle adjustment using well distributed ground control points. The use of pseudo-observations allows the user to run the adjustment fixing any unknown parameters to certain values. This option is very useful not only for the external orientation modelling, but also for the analysis of the single self-calibration parameter's influence. The weights for the observations and pseudo-observations are determined according to the measurement accuracy. A blunder detection procedure is integrated for the automatic detection of wrong image coordinate measurement. The adjustment results are analyzed in terms of internal and external accuracy. The APs to be estimated are chosen according to their correlations with the other unknown parameters (ground coordinates of tie points and PPM parameters). A software has been developed under Unix environment in C language.
The flexibility of the model has been proved by testing it on MOMS-2P, SPOT-5/HRS, ASTER, MISR and EROS-A1 stereo images. These sensors have different characteristics (single-lens and multi-lens optical systems, various number of linear arrays, synchronous and asynchronous acquisition modes), covering a wide range of possible acquisition geometries.
For each dataset both the direct and indirect models have been used and in all cases the direct georeferencing was not accurate enough for high accurate mapping. The indirect model has been applied with different ground control points distributions (when possible), varying the PPM configurations (number of segments, polynomials degree) and with and without self-calibration. Excluding EROS-A1, all the imagery has been oriented with sub-pixels accuracy in the check points using a minimum of 6 ground control points. In case of EROS-A1, an accuracy in the range of I to 2 pixels has been achieved, due the lack of information on the geometry of the sensor asynchronous acquisition. For the ASTER and SPOT-5/HRS datasets, a DEM has also been generated and compared to some reference DEMs.
New cameras can be easily integrated in the model, because the required sensor information are accessible in literature as well as in the web. If no information on the sensor internal orientation is available, the model supposes that the CCD lines are parallel to each other in the focal plane and perpendicular to the flight direction and estimates any systematic error through the self-calibration. The satellite's position and velocity vectors, usually contained in the ephemeris, are required in order to compute the initial approximations for the PPM parameters. If this information is not available, the Keplerian elements can be used to estimate the nominal trajectory. For pushbroom scanners carried on airplane or helicopter the GPS and INS measurements are indispensable, due to the un-predictability of the trajectory.Note de contenu : 1. INTRODUCTION
1.1. REVIEW OF EXISTING MODELS
1.2. RESEARCH OBJECTIVES
1.3. OUTLINE
2. LINEAR CCD ARRAY SENSORS
2.1. SOLIDSTATE TECHNOLOGY
2.2. ARRAY GEOMETRIES
2.2. 1. Linear arrays
2.2.2. Other geometries
2.3. IMAGING SYSTEM
2.4. SENSOR CALIBRATION
2.4.1. Errors in CCD lines
2.4.2. Lens distortions
2.4.3. Laboratory calibration
2.5. STEREO ACQUISITION
2.5.1. Acrosstrack
2.5.2. Alongtrack
2.6. PLATFORMS
2.6.1. Satellite platforms
2.6.2. Airborne and helicopter platforms
2.7. IMAGE CHARACTERISTICS
2.7.1. Spatial resolution
2.7.2. Radiometric resolution
2.7.3. Spectral resolution
2.7.4. Temporal resolution
2.8. PROCESSING LEVELS
2.9. LIST OF LINEAR ARRAY SENSORS
2.10. CONCLUSIONS
3. DIRECT GEOREFERENCING
3.1. EXTERNAL ORIENTATION FROM GPS/INS
3.1.1. Background
3.1.2. GPS system
3.1.3. INS system
3.1.4. GPS/INS integration
3.1.5. Commercial systems
3.2. EXTERNAL ORIENTATION FROM EPHEMERIS
3.2.1. Orientation with Keplerian elements
3.2.2. Orientation from state vectors
3.2.3. Interpolation between reference lines
3.3. DIRECT GEOREFERENCING
3.3.1. From image to camera coordinates
3.3.2. From camera to ground coordinates
3.3.3. Estimation of approximate ground coordinates
3.3.4. Refinement
3.4. SOME CONSIDERATIONS ON GPS/INS MEASUREMENTS
3.5. ACCURACY EVALUATION
3.6. CONCLUSIONS
4. INDIRECT GEOREFERENCING
4.1. ALGORITHM OVERVIEW
4.2. EXTENTION TO MULTILENS SENSORS
4.3. EXTERNAL ORIENTATION MODELLING
4.3.1. Integration of GPS/INS observations
4.3.2. Function continuity
4.3.3. Reduction of polynomial order
4.4.SELFCALIBRATION
4.5. OBSERVATION EQUATIONS
4.5.1. Image coordinates
4.5.2. External orientation parameters
4.5.3. Selfcalibration parameters
4.5.4. Ground control points
4.6. LEAST SQUARES ADJUSTMENT
4.6.1. Theory of least squares adjustment
4.6.2. Linearization
4.6.3. Design matrix construction
4.6.4. Solution of linear system
4.7. ANALYSIS OF RESULTS
4.7.1. Internal accuracy
4.7.2. RMSE calculations
4.7.3. Correlations
4.7.4. Blunder detection
4.8. FORWARD INTERSECTION
4.9. SUMMARY AND COMMENTS
5. PREPROCESSING
5.1. METADATA FILES FORMATS
5.2. INFORMATION EXTRACTION FROM METADATA FILES
5.3. RADIOMETRIC PREPROCESSING
5.3.1. Standard algorithms
5.3.2. Adhoc filters
6. APPLICATIONS
6.1. WORKFLOW
6.2. MOMS02
6.2.1. Sensor description
6.2.2. Data description
6.2.3. Preprocessing
6.2.4. Image orientation
6.2.5. Summary and conclusions
6.3. SPOT5/HRS
6.3.1. Sensor description
6.3.2. Data description
6.3.3. Preprocessing
6.3.4. Image orientation
6.3.5. DEM generation
6.3.6. Comparison
6.3.7. Summary and conclusions
6.4 ASTER
6.4.1. Sensor description
6.4.2. Data description
6.4.3. Preprocessing
6.4.4. Images orientation
6.4.5. DEM generation
6.4.6. Comparison with reference DEMs
6.4.7. Summary and conclusions
6.5 MISR
6.5.1. Sensor description
6.5.2. Data description
6.5.3. Preprocessing
6.5.4. Image orientation
6.5.5. Summary and conclusions
6.6 EROS-A1
6.6.1. Sensor description
6.6.2. Data description and Preprocessing
6.6.3. Image orientation
6.6.4. Summary and conclusions
7. CONCLUSION AND OUTLOOK
7.1 CONCLUSION
7.2 OUTLOOKNuméro de notice : 13260 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Thèse étrangère DOI : 10.3929/ethz-a-004946341 En ligne : http://dx.doi.org/10.3929/ethz-a-004946341 Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=54943 Réservation
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Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 13260-01 35.11 Livre Centre de documentation En réserve M-103 Disponible DSM generation and evaluation from QuickBird stereo imagery with 3D physical modelling / Thierry Toutin in International Journal of Remote Sensing IJRS, vol 25 n° 22 (November 2004)
[article]
Titre : DSM generation and evaluation from QuickBird stereo imagery with 3D physical modelling Type de document : Article/Communication Auteurs : Thierry Toutin , Auteur Année de publication : 2004 Article en page(s) : pp 5181 - 5193 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Photogrammétrie numérique
[Termes IGN] compensation par faisceaux
[Termes IGN] couvert végétal
[Termes IGN] données altimétriques
[Termes IGN] données lidar
[Termes IGN] image Quickbird
[Termes IGN] modèle numérique de surface
[Termes IGN] modèle numérique de terrain
[Termes IGN] modèle stéréoscopique
[Termes IGN] occupation du sol
[Termes IGN] Québec (Québec ; ville)
[Termes IGN] stéréoscopieRésumé : (Auteur) A digital terrain model (DTM) extracted from QuickBird in-track stereo images using a three-dimensional (3D) multisensor physical model developed at the Canada Centre for Remote Sensing, Natural Resources Canada was evaluated. Firstly. the stereo photogrammetric bundle adjustment was set-up with about 10 accurate ground control points and 1-2 m errors in the three axes were obtained over 48 independent checkpoints. The DTM was then generated using an area-based multi-scale image matching method and 3D semi-automatic editing tools and then compared to lidar elevation data with 0.2-m accuracy. An elevation error with 68% confidence level (LE68) of 6.4m was achieved over the full area. Since the DTM is in fact a digital surface model where the height, or a part, of land cover (trees, houses) is included, the accuracy depends on the land cover types. Using 3D visual classification of the stereo QuickBird images, different classes (deciduous, conifer, mixed and sparse forests, residential areas, bare soils and lakes) were generated to take into account the height of the surfaces (natural and human-made) in the accuracy evaluation. LE68 values of 3.4 m to 6.7 m were thus obtained depending on the land cover types with biases representative of the surface heights. On the other hand, LE68 values of 0.5m and 1.3 m with no bias were obtained for lakes and bare soils respectively. These last results are more representative of the real stereo QuickBird potential for DTM and 5-m contour line generation, compliant with the highest topographic standard. Since the images were acquired in wintertime and the lidar data in summertime, better results could thus be expected when using stereo images acquired in summertime, mainly in deciduous forests to integrate the full canopy height into the DSM. Numéro de notice : A2004-492 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1080/01431160410001726030 En ligne : https://doi.org/10.1080/01431160410001726030 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=27009
in International Journal of Remote Sensing IJRS > vol 25 n° 22 (November 2004) . - pp 5181 - 5193[article]Exemplaires (1)
Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 080-04201 RAB Revue Centre de documentation En réserve L003 Exclu du prêt Modélisation 3D des milieux urbains à partir d'images aériennes stéréoscopiques : approche manuelle vs semi-automatique / Caroline Baillard in Revue Française de Photogrammétrie et de Télédétection, n°173-174 (Juin 2004)
[article]
Titre : Modélisation 3D des milieux urbains à partir d'images aériennes stéréoscopiques : approche manuelle vs semi-automatique Type de document : Article/Communication Auteurs : Caroline Baillard , Auteur Année de publication : 2004 Conférence : SFPT 2003, Colloque Pixels et Cités 23/11/2003 Champs-sur-Marne France Article en page(s) : pp 72 - 82 Note générale : Bibliographie Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Photogrammétrie numérique
[Termes IGN] analyse comparative
[Termes IGN] données localisées 3D
[Termes IGN] données vectorielles
[Termes IGN] extraction manuelle
[Termes IGN] extraction semi-automatique
[Termes IGN] image aérienne
[Termes IGN] milieu urbain
[Termes IGN] modèle numérique de surface
[Termes IGN] modèle numérique de terrain
[Termes IGN] modèle stéréoscopique
[Termes IGN] restitutionRésumé : (Auteur) SIRADEL est productrice de données cartographiques numériques 3D en zone urbaine. Les données produites comprennent une description vectorielle 3D détaillée de l'ensemble de la scène (réseau routier, hauts et bas de talus, contours de bâtiments, végétation, etc), un MNE (Modèle Numérique d'Elévations) et un MNT (Modèle Numérique de Terrain). Une première méthode de production consiste à saisir manuellement les données vectorielles par restitution photogrammétrique, à partir de 2 images aériennes stéréoscopiques ; les données matricielles sont alors directement dérivées des vecteurs saisis. L'avantage d'une telle méthode est la précision et fiabilité des données vecteurs produits, ainsi que la disponibilité et le faible coût de l'imagerie de départ. En revanche, elle implique un coût de restitution important. C'est pourquoi SIRADEL a également développé une approche semi-automatique permettant de calculer automatiquement un MNT et un MNE à partir de 2 images stéréoscopiques et d'un ensemble réduit de vecteurs 3D préalablement saisis. Le but de l'étude est la détermination des caractéristiques que doivent vérifier les vecteurs saisis pour chacune des 2 méthodes, et la comparaison des MNT et des MNE produits en terme de précision et de coût. Numéro de notice : A2004-321 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Article DOI : sans Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=26848
in Revue Française de Photogrammétrie et de Télédétection > n°173-174 (Juin 2004) . - pp 72 - 82[article]Réservation
Réserver ce documentExemplaires (1)
Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 018-04021 RAB Revue Centre de documentation En réserve L003 Disponible Radar stereo- and interferometry-derived digital elevation models: comparison and combination using Radarsat and ERS-2 imagery / M. Gelautz in International Journal of Remote Sensing IJRS, vol 24 n° 24 (December 2003)PermalinkLa chaine de fusion des données SPOT 5 / Christophe Latry in Bulletin [Société Française de Photogrammétrie et Télédétection], n° 169 (Janvier 2003)PermalinkDigital surface model generation from CORONA satellite images / A. Altamaier in ISPRS Journal of photogrammetry and remote sensing, vol 56 n° 4 (July - August 2002)PermalinkLarge-area land-cover mapping through scene-based classification compositing / B. Guindon in Photogrammetric Engineering & Remote Sensing, PERS, vol 68 n° 6 (June 2002)PermalinkTrue orthoimages: recovering full 100 per cent scenes using digital surface models / W. Mayr in GIM international, vol 16 n° 4 (April 2002)PermalinkA robust method for registering ground-based laser range images of urban outdoor objects / H. Zhao in Photogrammetric Engineering & Remote Sensing, PERS, vol 67 n° 10 (October 2001)PermalinkIntroduction to modern photogrammetry / E.M. Mikhail (2001)PermalinkElements of photogrammetry with applications in GIS / P.R. Wolf (2000)PermalinkContribution à la mise en oeuvre d'une architecture à base de connaissances pour l'interprétation de scène 2D et 3D / Fadi Sandakly (1995)PermalinkTechniques de reconstruction globale par analyse de paires d'images stéréoscopiques / Jean-Marc Vezien (1995)Permalink