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Learning and geometric approaches for automatic extraction of objects from remote sensing images / Nicolas Girard (2020)
Titre : Learning and geometric approaches for automatic extraction of objects from remote sensing images Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Nicolas Girard, Auteur Editeur : Nice : Université Côte d'Azur Année de publication : 2020 Importance : 169 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : bibliographie
Thèse de Doctorat Présentée en vue de l’obtention du grade de docteur en Automatique, Traitement du Signal et des Images de l'Université Côte d’AzurLangues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement d'image optique
[Termes IGN] alignement
[Termes IGN] appariement de données localisées
[Termes IGN] apprentissage profond
[Termes IGN] chaîne de traitement
[Termes IGN] classification par réseau neuronal convolutif
[Termes IGN] détection du bâti
[Termes IGN] erreur
[Termes IGN] figure géométrique
[Termes IGN] filtrage du bruit
[Termes IGN] jeu de données
[Termes IGN] polygonation
[Termes IGN] réalité de terrain
[Termes IGN] segmentation d'image
[Termes IGN] vectorisationIndex. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (auteur) Creating a digital double of the Earth in the form of a map has many applications in e.g. autonomous driving, automated drone delivery, urban planning, telecommunications, and disaster management. Geographic Information Systems (GIS) are the frameworks used to integrate geolocalized data and represent maps. They represent shapes of objects in a vector representation so that it is as sparse as possible while representing shapes accurately, as well as making it easier to edit than raster data. With the increasing amount of satellite and aerial images being captured every day, automatic methods are being developed to transfer the information found in those remote sensing images into Geographic Information Systems. Deep learning methods for image segmentation are able to delineate the shapes of objects found in images, but they do so with a raster representation, in the form of a mask. Post-processing vectorization methods then convert that raster representation into a vector representation compatible with GIS. Another challenge in remote sensing is to deal with a certain type of noise in the data, which is the misalignment between different layers of geolocalized information (e.g. between images and building cadaster data). This type of noise is frequent due to various errors introduced during the processing of remote sensing data. This thesis develops combined learning and geometric approaches with the purpose to improve automatic GIS mapping from remote sensing images. We first propose a method for correcting misaligned maps over images, with the first motivation for them to match, but also with the motivation to create remote sensing datasets for image segmentation with alignment-corrected ground truth. Indeed training a model on misaligned ground truth would not lead to a nice segmentation, whereas aligned ground truth annotations will result in better segmentation models. During this work we also observed a denoising effect of our alignment model and use it to denoise a misaligned dataset in a self-supervised manner, meaning only the misaligned dataset was used for training.
We then propose a simple approach to use a neural network to directly output shape information in the vector representation, in order to by-pass the post-processing vectorization step. Experimental results on a dataset of solar panels show that the proposed network succeeds in learning to regress polygon coordinates, yielding directly vectorial map outputs. Our simple method is limited to predicting polygons with a fixed number of vertices though. While more recent methods for learning directly in the vector representation are not limited to a fixed number of vertices, they still have other limitations in terms of the type of object shapes they can predict. More complex topological cases such as objects with holes or buildings touching each other (with a common wall which is very typical of European city centers) are not handled by these fully deep learning methods. We thus propose a hybrid approach alleviating those limitations by training a neural network to output a segmentation probability map as usual and also to output a frame field aligned with the contours of detected objects (buildings in our case). The frame field constitutes additional shape information learned by the network. We then propose our highly parallelizable polygonization method for leveraging that frame field information to vectorize the segmentation probability map efficiently. Because our polygonization method has access to additional information in the form of a frame field, it can be less complex than other advanced vectorization methods and is thus faster. Lastly, requiring an image segmentation network to also output a frame field only adds two convolutional layers and virtually does not increase inference time, making the use of a frame field only beneficial.Note de contenu : 1- Introduction
2- Building alignment
3- Building alignment from noisy ground truth
4- PolyCNN: learning polygons
5- Frame field learning
6- Polygonization by frame field
7- Conclusions and perspectivesNuméro de notice : 28501 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Thèse française Note de thèse : Thèse de Doctorat : Traitement du Signal et des Images : Côte d’Azur : 2020 Organisme de stage : Inria Sophia-Antipolis nature-HAL : Thèse DOI : sans En ligne : https://hal.inria.fr/tel-03111628/document Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=96940 Very high resolution land cover mapping of urban areas at global scale with convolutional neural network / Thomas Tilak (2020)
Titre : Very high resolution land cover mapping of urban areas at global scale with convolutional neural network Type de document : Article/Communication Auteurs : Thomas Tilak , Auteur ; Arnaud Braun , Auteur ; David Chandler , Auteur ; Nicolas David , Auteur ; Sylvain Galopin , Auteur ; Amélie Lombard, Auteur ; Camille Parisel , Auteur ; Camille Parisel , Auteur ; Matthieu Porte , Auteur ; Marjorie Robert, Auteur Editeur : International Society for Photogrammetry and Remote Sensing ISPRS Année de publication : 2020 Autre Editeur : Ithaca [New York - Etats-Unis] : ArXiv - Université Cornell Collection : International Archives of Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, ISSN 1682-1750 num. 43-B3 Projets : 1-Pas de projet / Conférence : ISPRS 2020, Commission 3, virtual Congress, Imaging today foreseeing tomorrow 31/08/2020 02/09/2020 Nice (en ligne) France Archives Commission 3 Importance : 8 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement d'image optique
[Termes IGN] BD Alti
[Termes IGN] carte d'occupation du sol
[Termes IGN] chaîne de production
[Termes IGN] chaîne de traitement
[Termes IGN] classification par réseau neuronal convolutif
[Termes IGN] corrélation croisée maximale
[Termes IGN] données d'entrainement (apprentissage automatique)
[Termes IGN] Gironde (33)
[Termes IGN] image à très haute résolution
[Termes IGN] image aérienne
[Termes IGN] image multibande
[Termes IGN] modèle numérique de surface
[Termes IGN] segmentation sémantique
[Termes IGN] vectorisation
[Termes IGN] zone d'intérêt
[Termes IGN] zone urbaineRésumé : (auteur) This paper describes a methodology to produce a 7-classes land cover map of urban areas from very high resolution images and limited noisy labeled data. The objective is to make a segmentation map of a large area (a french department) with the following classes: asphalt, bare soil, building, grassland, mineral material (permeable artificialized areas), forest and water from 20cm aerial images and Digital Height Model. We created a training dataset on a few areas of interest aggregating databases, semi-automatic classification, and manual annotation to get a complete ground truth in each class. A comparative study of different encoder-decoder architectures (U-Net, U-Net with Resnet encoders, Deeplab v3+) is presented with different loss functions. The final product is a highly valuable land cover map computed from model predictions stitched together, binarized, and refined before vectorization. Numéro de notice : C2020-038 Affiliation des auteurs : IGN+Ext (2020- ) Autre URL associée : vers ArXiv Thématique : IMAGERIE Nature : Communication nature-HAL : ComAvecCL&ActesPubliésIntl DOI : 10.5194/isprs-archives-XLIII-B3-2020-201-2020 Date de publication en ligne : 21/08/2020 En ligne : https://doi.org/10.5194/isprs-archives-XLIII-B3-2020-201-2020 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=95079 Des empreintes cartographiques : restitution de données géohistoriques à partir de la Carte de France de Cassini, 1750-1789 / Bertrand Duménieu in Cartes & Géomatique, n° 241-242 (décembre 2019)
[article]
Titre : Des empreintes cartographiques : restitution de données géohistoriques à partir de la Carte de France de Cassini, 1750-1789 Type de document : Article/Communication Auteurs : Bertrand Duménieu , Auteur ; Julien Chadeyron, Auteur ; Pascal Cristofoli, Auteur ; Julien Perret , Auteur ; Laurence Jolivet , Auteur ; Stéphane Baciocchi, Auteur Année de publication : 2019 Projets : SODUCO / Perret, Julien Conférence : ICC 2019, 29th International Cartographic Conference ICA, Mapping everything for everyone 15/07/2019 20/07/2019 Tokyo Japon Open Access Proceedings of the ICA Article en page(s) : pp 13 - 14 Note générale : bibliographie Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Géomatique
[Termes IGN] base de données localisées
[Termes IGN] carte de Cassini
[Termes IGN] carte de France
[Termes IGN] entité géographique
[Termes IGN] PostGIS
[Termes IGN] PostgreSQL
[Termes IGN] QGIS
[Termes IGN] rendu (géovisualisation)
[Termes IGN] toponyme
[Termes IGN] vectorisationNuméro de notice : A2019-651 Affiliation des auteurs : LASTIG COGIT+Ext (2012-2019) Thématique : GEOMATIQUE Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueNat DOI : sans Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=97834
in Cartes & Géomatique > n° 241-242 (décembre 2019) . - pp 13 - 14[article]Voir aussiRéservation
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Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 021-2019022 SL Revue Centre de documentation Revues en salle Disponible 021-2019021 SL Revue Centre de documentation Revues en salle Disponible Une nouvelle méthode de vectorisation du cadastre ancien / Antony Chalais in Géomatique expert, n° 129 (août - septembre 2019)
[article]
Titre : Une nouvelle méthode de vectorisation du cadastre ancien Type de document : Article/Communication Auteurs : Antony Chalais, Auteur ; Jean-Michel Follin, Auteur ; Elisabeth Simonetto, Auteur Année de publication : 2019 Article en page(s) : pp 24 - 41 Note générale : bibliographie Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Cadastre ancien
[Termes IGN] chaîne de traitement
[Termes IGN] GRASS
[Termes IGN] masque
[Termes IGN] niveau de gris (image)
[Termes IGN] parcellaire
[Termes IGN] planche cadastrale
[Termes IGN] post-traitement
[Termes IGN] seuillage d'image
[Termes IGN] vectorisationRésumé : (auteur) Maintenant que le parcellaire cadastral français a été numérisé (ou peu s’en faut), les chercheurs se tournent vers l’étude diachronique de ce témoin unique de la propriété foncière géolocalisée. Hélas, ce sont au moins des centaines de milliers de planches en plus ou moins bon état qu’il faudrait traiter si l’on voulait disposer d’un référentiel vectoriel comportant toutes les planches à toutes les époques. Même une approche au cas par cas d’une telle entreprise pharaonique ne pourra se faire sans l’aide de traitements automatiques. Numéro de notice : A2019-519 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : GEOMATIQUE Nature : Article nature-HAL : ArtSansCL DOI : sans Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=93897
in Géomatique expert > n° 129 (août - septembre 2019) . - pp 24 - 41[article]Réservation
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Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 265-2019041 RAB Livre Centre de documentation En réserve L003 Disponible IFN-001-P002177 PER Revue Nogent-sur-Vernisson Salle périodiques Exclu du prêt An image-pyramid-based raster-to-vector conversion (IPBRTVC) framework for consecutive-scale cartography and synchronized generalization of classic objects / Chang Li in Photogrammetric Engineering & Remote Sensing, PERS, vol 85 n° 3 (March 2019)
[article]
Titre : An image-pyramid-based raster-to-vector conversion (IPBRTVC) framework for consecutive-scale cartography and synchronized generalization of classic objects Type de document : Article/Communication Auteurs : Chang Li, Auteur ; Xiaojuan Liu, Auteur ; Lu Wei, Auteur Année de publication : 2019 Article en page(s) : pp 169 - 178 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement d'image optique
[Termes IGN] chaîne de traitement
[Termes IGN] contrôle qualité
[Termes IGN] détection d'objet
[Termes IGN] image DMSP-OLS
[Termes IGN] image Landsat-8
[Termes IGN] vectorisationRésumé : (Auteur) There are some key problems in raster-to-vector conversion and cartographic generalization, which include (1) deficient automation and low accuracy in the traditional raster-to-vector conversion processing; (2) data-source inconsistency in cartographic generation, i.e., different raster data sources converted to vector; and (3) how to acquire arbitrary-scale vector data. To solve these problems, we initially propose an innovative image-pyramid-based raster-to-vector conversion (IPBRTVC) framework with quality control for consecutive-scale cartography and synchronized generalization, of which details can be modified accordingly under the IPBRTVC framework. Landsat-8 imagery and Defense Meteorological Satellite Program (DMSP)/Operational Linescan System (OLS) night-time light imagery are used as a test dataset to extract classic objects in the geometry level. Experimental results show that the IPBRTVC framework not only solves the aforementioned problems well but also (1) improves efficiency of data processing by avoiding problems of corresponding features matching and topology errors, (2) contributes to develop relevant parallel computing system, and (3) helps to integrate the raster-to-vector conversion and consecutive-scale cartography. Numéro de notice : A2019-146 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : GEOMATIQUE/IMAGERIE Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.14358/PERS.85.3.169 Date de publication en ligne : 01/03/2019 En ligne : https://doi.org/10.14358/PERS.85.3.169 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=92474
in Photogrammetric Engineering & Remote Sensing, PERS > vol 85 n° 3 (March 2019) . - pp 169 - 178[article]Réservation
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Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 105-2019031 SL Revue Centre de documentation Revues en salle Disponible Vectorisation du cadastre ancien : restructuration de la chaîne de traitement, implémentation d’une nouvelle méthode de détection et utilisation de la théorie des graphes / Antony Chalais (2019)PermalinkUne méthodologie nationale pour le géoréférencement et la vectorisation des cartes d’état-major, minutes au 1/40 000 / Thierry Lallemant in Revue forestière française, vol 69 n° 4-5 (2017)PermalinkTowards a protocol for the collection of VGI vector data / Peter Mooney in ISPRS International journal of geo-information, vol 5 n° 11 (November 2016)PermalinkMulti-criteria, graph-based road centerline vectorization using ordered weighted averaging operators / Fateme Ameri in Photogrammetric Engineering & Remote Sensing, PERS, vol 82 n° 2 (February 2016)PermalinkUse of GIS-supported comparative cartography and historical maps in long-term forest cover changes analysis in the Holy cross mountains (Poland) / Tadeusz Ciupa in Baltic forestry, vol 22 n° 1 ([01/02/2016])PermalinkEst-il possible de caractériser l’état du réseau fluvial à une échelle régionale à partir de cartes topographiques ? / Samuel Dunesme (2016)PermalinkRoad vectorisation from high-resolution imagery based on dynamic clustering using particle swarm optimisation / Fateme Ameri in Photogrammetric record, vol 30 n° 152 (December 2015 - February 2016)PermalinkDetermination of the spatial structure of vegetation on the repository of the mine “Fryderyk” in Tarnowskie Góry, based on airborne laser scanning from the ISOK project and digital orthophotomaps / Marta Szostak in Geodesy and cartography, vol 64 n° 1 (June 2015)PermalinkA dilution-matching-encoding compaction of trajectories over road networks / Ranit Gotsman in Geoinformatica, vol 19 n° 2 (April - June 2015)PermalinkExtraction des éléments de façade de bâtiments du patrimoine architectural à partir de données issues de scanner laser terrestre / Kenza Aitelkadi in Revue Française de Photogrammétrie et de Télédétection, n° 210 (Avril 2015)Permalink