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télémétrie laser terrestreSynonyme(s)lever par laser terrestre |
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Titre : Knowledge based building facade reconstruction from laser point clouds and images Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Shi Pu, Auteur Editeur : Delft : Netherlands Geodetic Commission NGC Année de publication : 2010 Collection : Netherlands Geodetic Commission Publications on Geodesy, ISSN 0165-1706 num. 75 Importance : 119 p. Format : 17 x 24 cm ISBN/ISSN/EAN : 978-90-6132-319-3 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Lasergrammétrie
[Termes IGN] B-Spline
[Termes IGN] base de connaissances
[Termes IGN] données laser
[Termes IGN] données localisées 3D
[Termes IGN] extraction de traits caractéristiques
[Termes IGN] façade
[Termes IGN] Pays-Bas
[Termes IGN] reconstruction 3D du bâti
[Termes IGN] semis de points
[Termes IGN] système à base de connaissances
[Termes IGN] télémétrie laser terrestre
[Termes IGN] texturageIndex. décimale : 33.80 Lasergrammétrie Résumé : (Auteur) Various applications demand realistic 3D city models. For urban planning, analyzing in a 3D virtual reality world is much more efficient than imaging the 2D information on maps. For public security, accurate 3D building models are indispensable to make strategies during emergency situations. Navigation systems and virtual tourism also benefit from realistic city models. Manual creation of city models is undoubtedly a rather time consuming and expensive procedure. On one hand, images are for long the only data source for geometric modelling, while recovering of 3D geometries is not straightforward from 2D images. On the other hand, there are enormous amounts of objects (for example buildings) to be reconstructed, and their structures and shapes show a great variety. There is a lack of automated approaches to understand the building structures captured by data. The rapid development of cities even adds to the cost of manual city model updating. In recent years, laser scanning has been proven a successful technology for reverse engineering. The terrestrial laser point clouds are especially useful for documenting building facades. With the considerable high point density and the explicit 3D coordinates of terrestrial laser point clouds, it is possible to recover both large structures and fine details on building facades. The latest developments of mobile laser scanning technology also make it more cost-effective to take large-scale laser scanning over urban areas.
This PhD research aims at reconstructing photorealistic building facade models from terrestrial laser point clouds and close range images, with a largely automatic process. A knowledge base about building facade structures is established first, where several important building features (wall, door, protrusion, etc.) are defined and described with their geometric properties and spatial relationships. Then constraints for feature extraction are derived from the knowledge base. After a laser point cloud is segmented into planar segments by surface a growing segmentation algorithm, each segment is compared with the feature constraints to determine the most likely feature type for each segment. The feature extraction method works fine for all facade features except for windows, because there are usually insufficient laser points reflected from window glass. Instead, windows are reconstructed from the holes on the wall features. Then outline polygons or B-spline surfaces are fit to all feature segments, and the parts without laser points are hypothesized according to knowledge. A complete polyhedron model is combined from both fitted and hypothesized outlines.
Since laser data contains no colour information, the building models reconstructed from only laser data contain only geometric information such as vertices and edges. To obtain photorealistic results, textures must be mapped from images to the geometric models. The fusing of laser points and image requires accurate alignment between laser space and image space, which is accomplished after a semi-automated process. Because of the limitations of modelling methods, the geometry model reconstructed from laser points may contain many errors which would cause poor texturing effect. Therefore, significant line features extracted from images are compared with the initial model's edges, and necessary refinements are made to correct the model errors, or at least make the model edges consistent with the image lines. Finally, in the texturing stage, the texture of each model face is selected automatically from multiple images to ensure the optimal visibility. Texture errors caused by occlusions in front of a wall are also removed by analyzing the locations of the wall, the occlusions and the camera position.
Experiments with three data sets show that building reconstruction are considerably accelerated by the presented methods. Our approach is more than 10 times faster than the traditional approach when reconstructing the same buildings, and the models by our approach contain more fine details such as doors and windows. The reconstruction of wall facades and roofs are fully automatic, while some manual interactions (48 percent of the total reconstruction time) are still required for editing the fine details. It should also be faster to make global statistics (number of floors, number of entrances, etc.) and modifications (deriving models with a lower level of detail, applying pre-defined textures, etc.) later on to our models, since different model parts have been associated with the semantic labels. While the reconstruction efficiency is improved by our approach, the visualization effects of our models are also comparable to the models by the traditional approach. The future work will focus on improving the knowledge base and developing a fully automated camera parameter estimation procedure. The completeness and adaptability of the knowledge base will be especially important for the further automation of our reconstruction approach.Note de contenu : 1 Introduction
1.1 State-of-the-art of terrestrial laser scanning
1.2 Related works
1.2.1 Overview
1.2.2 Frueh et al. 2005
1.2.3 Cornelis et al. 2008
1.2.4 Ripperda2008
1.2.5 Becker 2009
1.3 Method overview
1.4 Structure of the thesis
2 Knowledge engineering and reasoning
2.1 Knowledge engineering
2.1.1 Assembling the knowledge
2.1.2 Decide on a vocabulary
2.1.3 Encode general knowledge
2.1.4 The hierarchical composition
2.2 Reasoning with the knowledge
2.3 Managing uncertainty
2.3.1 Describing the uncertainty
2.3.2 Making expected decisions
2.4 Concluding remarks
3 Feature extraction
3.1 Preprocessing
3.1.1 Spatial indexing
3.1.2 Extracting points of interest
3.2 Extraction of geometric features
3.2.1 Flat surfaces
3.2.2 Curved surfaces
3.3 Extraction of semantic features
3.3.1 Solid features extraction
3.3.2 Hole-based window extraction
3.4 Discussion
4 Geometric reconstruction
4.1 Polygon fitting
4.1.1 Least squares fitting
4.1.2 Convex polygon and concave polygon fitting
4.1.3 Minimum bounding rectangle fitting
4.2 B-spline surface fitting
4.2.1 The B-spline curve and surface
4.2.2 B-spline surface approximation
4.3 Hypotheses for parts without laser data
4.4 Results and Discussion
4.4.1 Flat surfaces
4.4.2 Curved surfaces
5 Model refinement with imagery
5.1 Method overview
5.2 Registration
5.2.1 Perspective Conversion
5.2.2 Spatial Resection
5.2.3 Relative Orientation
5.3 The model refinement
5.3.1 Extraction of Significant Lines from Images
5.3.2 Matching Model Edges with Image Lines
5.3.3 Refinement Strategy
5.4 Test cases
5.4.1 The restaurant house
5.4.2 The town hall
5.4.3 The wall with high windows
5.4.4 Summary
5.5 Conclusions and outlook
6 Texture mapping
6.1 Selecting texture images
6.1.1 Optimal image selection
6.1.2 Occlusion removal
6.2 Calculating texture coordinates
6.3 Results and discussion
6.3.1 The three joined houses
6.3.2 The house with a balcony
6.3.3 The curved walls
6.3.4 Discussion
7 Method evaluation
7.1 The reconstruction approaches
7.1.1 Our approach
7.1.2 The traditional approach
7.2 The Vlaardingen case
7.3 The Enschede case
7.4 The Esslingen case
7.5 Conclusions
8 Conclusions and recommendations
8.1 Conclusions
8.2 RecommendationsNuméro de notice : 10834 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Thèse étrangère Note de thèse : PhD thesis : En ligne : https://www.ncgeo.nl/index.php/en/publicatiesgb/publications-on-geodesy/item/257 [...] Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=62511 Réservation
Réserver ce documentExemplaires(1)
Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 10834-01 33.80 Livre Centre de documentation Photogrammétrie - Lasergrammétrie Disponible De la modélisation tridimensionnelle au SIG 3D / Mirko Peripimeno in Géomatique expert, n° 72 (01/12/2009)
[article]
Titre : De la modélisation tridimensionnelle au SIG 3D Type de document : Article/Communication Auteurs : Mirko Peripimeno, Auteur Année de publication : 2009 Article en page(s) : pp 30 - 40 Note générale : Bibliographie Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement d'image
[Termes IGN] base de données localisées 3D
[Termes IGN] données laser
[Termes IGN] fouille archéologique
[Termes IGN] modélisation 3D
[Termes IGN] patrimoine archéologique
[Termes IGN] Sienne
[Termes IGN] SIG 3D
[Termes IGN] télémétrie laser terrestre
[Termes IGN] visualisation 3DRésumé : (Auteur) L'expérience siennoise en numérisation, stockage et visualisation 3D du patrimoine historique et archéologique. Copyright CiMax Numéro de notice : A2009-536 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Article DOI : sans Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=30165
in Géomatique expert > n° 72 (01/12/2009) . - pp 30 - 40[article]Réservation
Réserver ce documentExemplaires(2)
Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 265-09071 RAB Revue Centre de documentation En réserve L003 Disponible IFN-001-P000736 PER Revue Nogent-sur-Vernisson 1er étage - Carto Exclu du prêt Modelling the erectheion: extracting information from very large datasets / J. Beraldin in GIM international, vol 23 n° 11 (November 2009)
[article]
Titre : Modelling the erectheion: extracting information from very large datasets Type de document : Article/Communication Auteurs : J. Beraldin, Auteur Année de publication : 2009 Article en page(s) : pp 13 - 17 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement d'image
[Termes IGN] données localisées 3D
[Termes IGN] image à haute résolution
[Termes IGN] jeu de données localisées
[Termes IGN] lasergrammétrie
[Termes IGN] modélisation 3D
[Termes IGN] monument historique
[Termes IGN] photogrammétrie numérique
[Termes IGN] polygone
[Termes IGN] reconstruction 3D
[Termes IGN] reconstruction d'objet
[Termes IGN] résolution multiple
[Termes IGN] télémétrie laser terrestre
[Termes IGN] texturage
[Termes IGN] visualisation 3DRésumé : (Auteur) Modern terrestrial laser scanners (TLS) generate between 10 and 50 million 3D coordinates per minutes : about 500Mbytes of data. Together with high-resolution images for texturing purposes, this is enough information to choke high-end PCs running commercial software. The National Research Council in Canada has developped a framework for extracting information from very large TLS and imagery datasets, an evolution demonstrated in the Erechtheion project. This monument has been modelled in the 3D to a spatial resolution of 2mm. The fully textured 3D model containing 348 million polygons can be interactively visualised and analysed in real time. Copyright Reed Business Numéro de notice : A2009-436 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Article DOI : sans Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=30067
in GIM international > vol 23 n° 11 (November 2009) . - pp 13 - 17[article]Réservation
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Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 061-09111 RAB Revue Centre de documentation Revues en salle Disponible ASTM E57 international technical committee: developing standards for 3D imaging systems / A. Aindow in Geoinformatics, vol 12 n° 6 (01/09/2009)
[article]
Titre : ASTM E57 international technical committee: developing standards for 3D imaging systems Type de document : Article/Communication Auteurs : A. Aindow, Auteur Année de publication : 2009 Article en page(s) : 2 p. ; pp 10 - 11 Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Lasergrammétrie
[Termes IGN] normalisation
[Termes IGN] télémètre laser terrestre
[Termes IGN] télémétrie laser terrestreRésumé : (Editeur) The 3D imaging industry has grown rapidly despite inconsistencies in terminology among vendors, lack of uniform methods for testing terrestrial laser scanners, and data exchange challenges. The presence of industry standards can help product vendors and end users to overcome these challenges and thus further accelerate the successful adoption of this exciting technology. In this article, Alan M. Aindow, vice chairman of the ASTM International E57 Technical Committee on 3D Imaging Systems, describes the scope and benefits of this Committee that works on developing industry standards for terrestrial laser scanners. Copyright GEOinformatics Numéro de notice : A2009-319 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Article DOI : sans Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=29949
in Geoinformatics > vol 12 n° 6 (01/09/2009) . - 2 p. ; pp 10 - 11[article]Réservation
Réserver ce documentExemplaires(1)
Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 262-09061 SL Revue Centre de documentation Revues en salle Disponible Numérisation 3D et déroulé photographique des 134 colonnes de la Grande Salle Hypostyle de Karnak / Laure Chandelier in XYZ, n° 120 (septembre - novembre 2009)
[article]
Titre : Numérisation 3D et déroulé photographique des 134 colonnes de la Grande Salle Hypostyle de Karnak Type de document : Article/Communication Auteurs : Laure Chandelier , Auteur ; B. Chazaly, Auteur ; Yves Egels , Auteur ; Emmanuel Laroze, Auteur ; Daniel Schelstraete , Auteur Année de publication : 2009 Article en page(s) : pp 33 - 39 Note générale : Bibliographie Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement d'image
[Termes IGN] données localisées 3D
[Termes IGN] Karnak
[Termes IGN] lasergrammétrie
[Termes IGN] modélisation 3D
[Termes IGN] orthoimage
[Termes IGN] photogrammétrie numérique
[Termes IGN] prise de vue terrestre
[Termes IGN] procédure opérationnelle
[Termes IGN] relèvement photogrammétrique
[Termes IGN] restitution 3D
[Termes IGN] semis de points
[Termes IGN] site archéologique
[Termes IGN] télémétrie laser terrestre
[Termes IGN] temple
[Termes IGN] topométrie de précisionRésumé : (Auteur) Les décors pariétaux des colonnes monumentales de la Grande Salle Hypostyle du temple de Karnak résistent depuis toujours à la représentation graphique qui permettrait de les apprécier dans leur ensemble. Clichés photographiques, parties de relevé, dessins etc. : ces techniques ne permettent généralement desaisir qu'une partie du décor. Or pour les chercheurs, une représentation globale des décors est souvent une base indispensable pour mener une étude épigraphique ou archéologique. En Egypte, ou les décors couvrent l'ensemble des parois des temples, la problématique du relevé est particulièrement intéressante. Ainsi, malgrè leur renommée, les décors des 134 colonnes n'ont jamais pu être relevés ni représentés dans leur globalité. La difficulté réside d'abord dans la géométrie des colonnes qui est un support non planaire. Un ambiteux programme de relevé a été initié, mettenat en oeuvre des techniques de pointe fondées sur la photogrammétrie et le scannage laser 3D. Ce projet doit produire une documentation inédite : le déroulé ortho-photographique des décors pariétaux des 134 gigantesques colonnes, ainsi que des coupes architecturales sur la grande salle. Pour mener à bien ce défi technique, u,e recherche approfondie sur les outils et les méthodologies de relevés a été menée entre différents partenaires. Le Centre National de la recherche Scientifique, l'Ecole Nationale des Sciences Géographiques et la société ATM3D spécialisée en lasergrammétrie, collaborent sur ce programme, sous la tutelle du Centre Franco-Egyptien d'Etude des Temples de Karnak et avec le soutien financier de la Fondation Simone et Cino del Duca. Au-delà des questions de représentation graphique, l'enjeu était aussi la miise au point d'une precédure d'intervention visant à optimiser au maximum l'opération, compte tenu du nombre de colonnes, de la fréquentation touristique du site et du temps imparti pour réaliser les travaux. Numéro de notice : A2009-423 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Article DOI : sans Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=30054
in XYZ > n° 120 (septembre - novembre 2009) . - pp 33 - 39[article]Exemplaires(1)
Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 112-09031 RAB Revue Centre de documentation En réserve L003 Exclu du prêt Documents numériques
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a2009-423__chandelier.pdfAdobe Acrobat PDF Scannérisation laser et photogrammétrie : deux techniques complémentaires pour l'étude des risques naturels par télédétection rapprochée en haute montagne / T. Villemin in XYZ, n° 120 (septembre - novembre 2009)Permalinkn° 119 - juin - août 2009 - 5ème Forum de la topographie au Lycée Dorian à Paris (Bulletin de XYZ) / Association française de topographiePermalinkDigital documentation 2009: a report on the Glasgow conference / Gordon Petrie in Geoinformatics, vol 12 n° 4 (01/06/2009)PermalinkDocumentation Istanbul historic peninsula by kinematic terrestrial laser scanning / T. Kersten in Photogrammetric record, vol 24 n° 126 (June - August 2009)PermalinkRelevés laser urbains par systèmes mobiles de cartographie / François Goulette in XYZ, n° 119 (juin - août 2009)PermalinkScanner laser : des utilisations de plus en plus nombreuses / Michel Kasser in Géomètre, n° 2058 (avril 2009)PermalinkApplication of Terrestrial Laser Scanning for knowledge extraction from archaeological excavation / J. Marchand in Geomatica, vol 63 n° 1 (March 2009)PermalinkLaser scanning in deformation measurements / A. Berenyi in GIM international, vol 23 n° 3 (March 2009)PermalinkModelling the great wall of China / Z. Wang in GIM international, vol 23 n° 2 (February 2009)PermalinkExtracting building footprint from 3D point clouds using terrestrial laser scanning at street level / Karim Hammoudi (2009)PermalinkPermalinkIFSAR and LIDAR: the best of both worlds / Intermap technologies in GEO: Geoconnexion international, vol 8 n° 1 (january 2009)PermalinkLaser scanning and digital aerial photography: today and tomorrow, a report on the Moscow 2008 conference / Gordon Petrie in Geoinformatics, vol 12 n° 1 (01/01/2009)PermalinkPermalinkLaser scanning in the Tver region of Russia: surveying and 3D modeling of a high-voltage substation / S. Gorbunov in Geoinformatics, vol 11 n° 7 (01/11/2008)PermalinkCoastal surveying techniques / C. Pennington in Geoinformatics, vol 11 n° 6 (01/09/2008)PermalinkA combined single range and single image device for low-cost measurement of building façade features / C. Ordonez in Photogrammetric record, vol 23 n° 122 (June - August 2008)PermalinkAutomatic forest inventory parameter determination from terrestrial laser scanner data / Hans-Gerd Maas in International Journal of Remote Sensing IJRS, vol 29 n° 5 (March 2008)PermalinkForum de photogrammétrie / Anonyme in Géomatique expert, n° 61 (01/03/2008)PermalinkContinous mobile laser scanning / F. Zampa in GIM international, vol 22 n° 1 (January 2008)Permalink