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Termes IGN > mathématiques > analyse numérique > optimisation (mathématiques) > programmation dynamique
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Génération de modèles numériques de surface et détection de changements 3D à partir d'imagerie satellite stéréoscopique très haute résolution / Cyrielle Guerin (2014)
Titre : Génération de modèles numériques de surface et détection de changements 3D à partir d'imagerie satellite stéréoscopique très haute résolution Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Cyrielle Guerin, Auteur ; Marc Pierrot-Deseilligny , Directeur de thèse Editeur : Paris : Université de Paris 5 René Descartes Année de publication : 2014 Importance : 153 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : bibliographie
Thèse de doctorat de l'Université Paris Descartes, Spécialité : Informatique, école doctorale Informatique, Télécommunications et Electronique, 2014Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications photogrammétriques
[Termes IGN] chaîne de traitement
[Termes IGN] couple stéréoscopique
[Termes IGN] détection de changement
[Termes IGN] étiquette
[Termes IGN] image à très haute résolution
[Termes IGN] image Ikonos
[Termes IGN] image Worldview
[Termes IGN] MNS lidar
[Termes IGN] modèle numérique de surface
[Termes IGN] Nouvelle-Zélande
[Termes IGN] Phoenix
[Termes IGN] programmation dynamique
[Termes IGN] qualité des données
[Termes IGN] spatiotriangulation
[Termes IGN] Tohoku (Japon)
[Termes IGN] zone urbaineIndex. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (auteur) L’imagerie satellite permet aujourd’hui l’acquisition d’un nombre croissant de données dont l’augmentation des résolutions spatiale et temporelle permet de caractériser de plus en plus finement une scène et son évolution. Dans ce contexte, les méthodes de détection des changements apparus entre deux scènes sont particulièrement étudiées. Elles sont généralement basées sur les différences radiométriques entre les images. Cependant, ces méthodes s’avèrent souvent peu robustes à des changements radiométriques non pertinents tels que ceux induits par la variation des conditions d’acquisition des images. L’objectif de cette thèse est ainsi de développer une méthode alternative, basée sur la recherche des changements d’élévation de la scène. L’élévation représente en effet une information pertinente et adaptée, notamment dans un contexte de détection des changements de type urbain (construction, destruction ou modification d’infrastructures). Pour répondre à des besoins en analyse d’image qui nécessitent des résultats rapides et fiables, la méthode que nous proposons est une chaîne de traitements complète et automatique basée sur l’exploitation de couples d’image satellites stéréoscopiques très haute résolution permettant la génération et la comparaison de Modèles Numériques de Surface (MNS). Afin de limiter les fausses alarmes de changements dues aux erreurs liées à la génération des MNS, une étape clé de cette thèse a consisté à augmenter la précision des MNS, notamment à travers la prise en compte des zones d’occlusions et de mauvaise corrélation. La méthode de génération des MNS à ainsi été améliorée et une technique innovante de fusion des deux MNS provenant du même couple d’images a été développée. La comparaison des MNS générés avec un MNS LiDAR montre que notre approche permet une nette augmentation de la qualité des MNS, les erreurs de corrélation sont réduites tandis que les zones d’occlusion sont 5 précisément localisées. La méthode de détection des changements d’élévation est, quant à elle, basée sur une labellisation par optimisation des pixels du MNS différentiel calculé à partir des MNS produits à chaque date. Cette étape permet de mettre en évidence les vrais changements de la scène parmi le bruit résiduel des MNS. Les résultats obtenus sur différents sites testés montrent que plus de 80% des changements de taille supérieure à 15 pixels x 15 pixels (ou 100 m2 avec des images très haute résolution) sont détectés par notre méthode, avec moins de 20% d’erreurs. Nous montrons cependant que ces résultats dépendent principalement du paramètre de régularisation de la détection des changements, qui contrôle le taux de fausses alarmes par rapport au taux de bonnes détections du résultat. Note de contenu : Introduction
1 - Etudes bibliographiques et stratégie adoptée
2 - Outils et méthodes nécessaires à la chaîne de traitement
3 - Génération de Modèles Numériques de Surface sur une grille régulière à partir de couples stéréoscopiques
4 - Développement d’une méthode de détection des changements d’élévation
5 - Expérimentation et discussion des résultats de la méthode de détection des
changements d’élévation
ConclusionNuméro de notice : 21590 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Thèse française Note de thèse : Thèse de doctorat : Informatique : Paris 5 : 2014 nature-HAL : Thèse DOI : sans En ligne : http://www.theses.fr/2014PA05S003 Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=90622 Harmonisation des séries temporelles : Application en climatologie / Anonyme in Géomatique expert, n° 78 (01/01/2011)
[article]
Titre : Harmonisation des séries temporelles : Application en climatologie Type de document : Article/Communication Auteurs : Anonyme, Auteur Année de publication : 2011 Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Environnement
[Termes IGN] artefact
[Termes IGN] climatologie
[Termes IGN] correction du signal
[Termes IGN] données météorologiques
[Termes IGN] programmation dynamique
[Termes IGN] série temporelle
[Termes IGN] signal GPSRésumé : (Auteur) Elaborer des statistiques ou des tendances à long terme signifie exploiter des séries de mesure relativement longues. Or, plus on remonte en arrière, plus on s'expose à intégrer divers artefacts, souvent dus à des changements dans les paramètres de la mesure. La détection de ces artefacts est donc primordiale pour rétablir l'homogénéité des séries, seule garante de la pertinence des statistiques. Olivier Mestre, enseignant-chercheur à l'école de la météorologie, à Toulouse, fait un bref point sur les techniques de détection et d'harmonisation. Numéro de notice : A2011-041 Affiliation des auteurs : non IGN Nature : Article DOI : sans Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=30822
in Géomatique expert > n° 78 (01/01/2011)[article]Réservation
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Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 265-2011011 RAB Revue Centre de documentation En réserve L003 Disponible Comparison of matching algorithms for DSM generation in urban areas from ikonos imagery / A. Alobeid in Photogrammetric Engineering & Remote Sensing, PERS, vol 76 n° 9 (September 2010)
[article]
Titre : Comparison of matching algorithms for DSM generation in urban areas from ikonos imagery Type de document : Article/Communication Auteurs : A. Alobeid, Auteur ; Karsten Jacobsen, Auteur ; Christian Heipke, Auteur Année de publication : 2010 Article en page(s) : pp 1041 - 1050 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications photogrammétriques
[Termes IGN] analyse comparative
[Termes IGN] appariement automatique
[Termes IGN] appariement semi-global
[Termes IGN] détection du bâti
[Termes IGN] image à résolution métrique
[Termes IGN] image Ikonos
[Termes IGN] image optique
[Termes IGN] méthode des moindres carrés
[Termes IGN] milieu urbain
[Termes IGN] modèle numérique de surface
[Termes IGN] programmation dynamiqueRésumé : (Auteur) The extraction of the third dimension from remote sensing data is a well known technique. Since in a number of countries aerial images and laser scanner data are unavailable, expensive or classified, stereoscopic high-resolution optical satellite images provide a viable alternative for generating digital surface and digital terrain models. Especially the automatic extraction of highly accurate 3D surface models in urban areas is still a very complicated task due to occlusions, large differences in height and the variety of objects and surface material. In this paper, an analysis and a visual and quantitative comparison of three different matching algorithms for generating urban DSMs based on very high-resolution satellite images is presented. The three algorithms are least squares matching (lsm) in a region growing fashion, dynamic programming (DP) and semiglobal matching (sgm). The characteristics of the three algorithms as applied to four different Ikonos stereo pairs with a ground sampling distance of 1 m are shown. The following results were obtained: visually, in the lsm results the shape of the buildings is considerably smoothed. While in the DP results the building shape is sharper, only little detail is visible on the building roofs, and streaking along the epipolar lines causes problems. With SGM, more details can be extracted and the results visually have the best quality. Based on reference data for the different test sites, the standard deviation of the building heights determined by LSM and DP is in the range of one pixel or slightly better, while it is in the range of half a pixel for SGM. Numéro de notice : A2010-366 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Article DOI : 10.14358/PERS.76.9.1041 En ligne : https://doi.org/10.14358/PERS.76.9.1041 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=30560
in Photogrammetric Engineering & Remote Sensing, PERS > vol 76 n° 9 (September 2010) . - pp 1041 - 1050[article]Etude et développement d'un outil de mise en correspondance / Marie Feisthauer (2008)
Titre : Etude et développement d'un outil de mise en correspondance Type de document : Mémoire Auteurs : Marie Feisthauer, Auteur Editeur : Champs-sur-Marne : Ecole nationale des sciences géographiques ENSG Année de publication : 2008 Importance : 40 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : Bibliographie
Rapport de stage de fin d'études, cycle des ingénieurs diplômés de l'ENSG 3ème année (IT3), [mastère PPMD]Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement d'image
[Termes IGN] appariement d'images
[Termes IGN] graphe
[Termes IGN] MicMac
[Termes IGN] modèle numérique de surface
[Termes IGN] modèle stéréoscopique
[Termes IGN] programmation dynamique
[Termes IGN] stéréoscopieIndex. décimale : MPPMD Mémoires du mastère spécialisé Photogrammétrie, Positionnement et Mesures de Déformation Résumé : (Auteur) Magellium est une société qui travaille dans le traitement d'images. Dans le cadre de l'un de ses projets, elle a repris un outil de mise en correspondance d'images stéréoscopiques créé par le laboratoire MATIS de l'IGN. Cet outil rassemble plusieurs techniques de mise en correspondance dont Magellium n'en a gardé qu'une partie afin de l'utiliser dans une chaîne de production. L'étude de l'outil a permis de tester plusieurs paramètres sur des images aériennes urbaines. L'étude a soulevé des problèmes, comme les zones occultées dans les images qui sont des zones du MNE difficiles à interpréter. Des tests se basant sur de nouvelles fonctions de coût intervenant dans la mise en correspondance ont été menés. Les conditions de mise en oeuvre ont fait que les résultats des tests n'ont pas été aussi bons que ceux attendus. L'ensemble des résultats amène à proposer de nouvelles études concernant d'autres paramètres ou d'autres conditions d'utilisation de l'outil. Les fonctions de coût proposées sont aussi à reprendre, par exemple, sur des images différentes ou avec des paramètres différents. Les résultats obtenus avec la fonction de coût LMS sont aussi à expliquer. Note de contenu : Introduction
1 Présentation
1.1 Contexte
1.1.1 Magellium, une jeune entreprise
1.1.2 Le projet APM3De
1.1.3 Le corrélateur de Magellium
1.1.4 Présentation du travail
1.2 Documentation
2 La mise en correspondance d'images stéréoscopiques
2.1 Les algorithmes de mise en correspondance
2.1.1 La mise en correspondance
2.1.2 MaxOfScore
2.1.3 La programmation dynamique
2.1.4 Cox&Roy
2.2 MicMac
2.2.1 Les algorithmes de mise en correspondance
2.2.2 Approche multi-résolution
2.2.3 Fichier de paramètres
2.2.4 Le coût de mise en correspondance
2.3 Prise en main de MicMac et étude des paramètres
3 Le corrélateur de Magellium
3.1 Le développement
3.1.1 Un environnement de travail
3.1.2 Orthorectification
3.1.3 Zones occultées
3.2 Les évolutions envisagées
3.3 Étude des paramètres
3.3.1 Pas altimétrique, pas planimétrique
3.3.2 Le paramètre de résolution de la vignette de corrélation
3.4 Les améliorations
3.4.1 Les valeurs de la fonction de coût
3.4.2 Fonction de coût
3.5 Conclusion sur les tests réalisés
ConclusionNuméro de notice : 13733 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Mémoire masters divers Organisme de stage : Magellium Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=50126 Réservation
Réserver ce documentExemplaires (1)
Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 13733-01 MPPMD Livre Centre de documentation Travaux d'élèves Disponible Roadmark reconstruction from stereo-images acquired by a ground-based mobile mapping system / Bahman Soheilian (2008)
Titre : Roadmark reconstruction from stereo-images acquired by a ground-based mobile mapping system Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Bahman Soheilian , Auteur ; Jean-Paul Rudant , Directeur de thèse ; Nicolas Paparoditis , Directeur de thèse Editeur : Champs/Marne : Université Paris-Est Année de publication : 2008 Importance : 208 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : Bibliographie
Thèse présentée pour obtenir le titre de docteur de l'université Paris-Est, spécialité sciences de l'information géographiqueLangues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement d'image
[Termes IGN] appariement de formes
[Termes IGN] contour
[Termes IGN] géoréférencement direct
[Termes IGN] modélisation 3D
[Termes IGN] programmation dynamique
[Termes IGN] reconstruction 3D
[Termes IGN] route
[Termes IGN] signalisation routière
[Termes IGN] système de numérisation mobileIndex. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (Auteur) Malgré les récentes avancées des Systèmes de Cartographie Mobile, la reconstruction automatique d'objets à partir des données acquises est encore un point crucial. Dans cette thèse, nous nous intéresserons en particulier à la reconstruction tridimensionnelle du marquage au sol à partir d'images acquises sur le réseau routier par une base stéréoscopique horizontale d'un système de cartographie mobile, dans un contexte urbain dense. Une nouvelle approche s'appuyant sur la connaissance de la géométrie 3D des marquages au sol est présentée, conduisant à une précision de reconstruction 3D centimétrique avec un faible niveau de généralisation. Deux objets de la signalisation routière horizontale sont étudiés : les passages piétons et les lignes blanches discontinues. La stratégie générale est composée de trois grandes étapes. La première d'entre elles permet d'obtenir des chaînes de contours 3D. Les contours sont extraits dans les images gauche et droite. Ensuite, un algorithme reposant sur une optimisation par programmation dynamique est mis en oeuvre pour apparier les points de contours des deux images. Un post-traitement permet un appariement sub-pixellique, et, les chaînes de contours 3D sont finalement obtenues par une triangulation photogrammétrique classique. La seconde étape fait intervenir les spécifications géométriques des marquages au sol pour réaliser un filtrage des chaînes de contours 3D. Elle permet de déterminer des candidats pour les objets du marquage au sol. La dernière étape peut être vue comme une validation permettant de rejeter ou d'accepter ces hypothèses. Les candidats retenus sont alors reconstruits finement. Pour chaque bande d'un passage piéton ou d'une ligne discontinue, le modèle est un quasi-parallélogramme. Une contrainte de planéité est imposée aux sommets de chaque bande, ce qui n'est pas le cas pour l'ensemble des bandes formant un marquage au sol particulier. La méthode est évaluée sur un ensemble de 150 paires d'images acquises en centre ville dans des conditions normales de trafic. Les résultats montrent la validité de notre stratégie en terme de robustesse, de complétude et de précision géométrique. La méthode est robuste et permet de gérer les occultations partielles ainsi que les marquages usés ou abîmés. Le taux de détection atteint 90% et la précision de reconstruction 3D est de l'ordre de 2 à 4 cm. Finalement, une application de la reconstruction des marquages au sol est présentée : le géoréférencement du système d'acquisition. La majorité des systèmes de cartographie mobile utilisent des capteurs de géoréférencement direct comme un couplage GPS/INS pour leur localisation. Cependant, en milieu urbain dense, les masques et les multi-trajets corrompent les mesures et conduisent à une précision d'environ 50 cm. Afin d'améliorer la qualité de localisation, nous cherchons à apparier les images terrestres avec des images aériennes calibrées de la même zone. Les marquages au sol sont alors utilisés comme objets d'appariement. La validité de la méthode est démontrée sur un exemple de passage piéton. Note de contenu : I Introduction
1 Introduction
1.1 Global context
1.2 Archipolis project
1.3 Specific context of the thesis
1.3.1 Interest of roadmarks in fine georeferenced image-database generation
1.3.2 Interest of roadmarks in road inventory generation
1.3.3 Interest of roadmarks in autonomous navigation systems
1.4 Organisation of the manuscript
2 Input data, state of the art and general strategy
2.1 Roadmark specifications
2.1.1 Zebra-crossing specification
2.1.2 Dashed-line specification
2.1.3 Road surface model
2.2 Input image data description
2.2.1 Remarks on images of road and roadmarks in real urban areas
2.2.2 Interior calibration of Stereopolis cameras
2.2.3 Calibration of the stereo rig
2.2.4 Exterior calibration of the stereo-rig
2.3 Objectives
2.3.1 Which kind of roadmarks to reconstruct?
2.3.2 What level of generalisation?
2.3.3 How should we represent them?
2.3.4 What accuracy should we achieve?
2.4 Review of previous work
2.5 Review of robotic or computer vision oriented approaches
2.5.1 Road extraction from monocular systems
2.5.2 Road extraction from a binocular system
2.6 Review of Cartographic oriented approaches
2.6.1 Road signs extraction
2.6.2 Road surface inspection
2.6.3 Road lane-markings and boundary extraction
2.7 Conclusion and our strategy
II 3D reconstruction of roadmarks
3 Contour matching and 3D linked edge reconstruction
3.1 Stereo-restitution principles
3.1.1 Geometric caracterisation of stereoscopic vision system
3.1.2 Stereo matching
3.2 Specific context of the thesis
3.3 The matching approach
3.3.1 Line-segment matching
3.3.2 Linked-edges matching
3.4 Review of Baillard's contour matching algorithm
3.4.1 Dynamic programming optimisation
3.4.2 Matching costs
3.4.3 Occlusion cost and optimisation
3.5 Remarks on the application of the Baillard's algorithm to our terrestrial scene
3.6 Adaptation of Baillard's algorithm to our specific application
3.6.1 Search area constraint
3.6.2 Matching cost constraint
3.6.3 Rectified epipolar re-sampling
3.6.4 Global matching optimisation
3.6.5 3D sub-pixel accuracy reconstruction
3.7 Discussions on parameters setting and tuning
3.7.1 Edge extraction parameters
3.7.2 Matching parameters
3.8 Conclusion
4 Roadmark detection
4.1 Strip model definition
4.2 Input data analysis
4.3 Strip detection strategy
4.4 Data structure
4.4.1 Dealing with polygonisation of linked-edges
4.4.2 Dealing with grouping of line-segments
4.4.3 Dealing with filtering of line-segments
4.5 Road plane estimation?
4.6 Line-segment filtering tools: accumulation with respect to principal directions
4.6.1 X accumulation space
4.6.2 Signature of zebra-crossing and dashed-line in X accumulation space
4.6.3 Filtering using X accumulation space
4.6.4 Coping with sensibility of X accumulation space to discretization step
4.6.5 Combined signatures and Y accumulation space
4.6.6 Radiometric based accumulation of Y accumulation space
4.7 Distinguishing zebra-crossing and dashed-line signatures
4.7.1 The zebra-crossing detection algorithm
4.7.2 The dashed-lines detection algorithm
4.8 Conclusion
5 Roadmark modelling
5.1 Strip long sides modelling
5.2 Strip transversal sides modelling
5.3 Line-segment grouping
5.3.1 Line-segment estimation
5.3.2 2D line-segment grouping algorithm
5.3.3 Local constraints for grouping a pair of line-segments
5.3.4 Strategy for generating grouping candidates
5.3.5 Strategy for final grouping selection
5.3.6 Advantage of our line-segment grouping method
5.4 Conclusion
III Results and evaluations
6 Evaluation
6.1 Introduction
6.2 Our evaluation criteria
6.3 Qualitative results
6.3.1 Robustness to damaged and eroded roadmarks
6.3.2 Independency from repetition of strips
6.3.3 Robustness to partial occlusions
6.3.4 Geometric limitation of method
6.4 Correctness evaluation
6.5 Geometric accuracy evaluation
6.6 Influence of image resolution on the algorithm
6.6.1 Influence of resolution on correctness of reconstruction
6.6.2 Influence of resolution on accuracy of reconstruction
6.7 Computation time analysis
6.8 Conclusion
IV Application of roadmark database
7 Application of roadmark in georeferencing of MMSs
7.1 Introduction
7.2 Previous work and strategy
7.2.1 State of art on indirect localisation of mobile mapping systems
7.2.2 Our global strategy
7.3 How do we match aerial and ground-based roadmarks?
7.4 3D textured roadmark reconstruction from ground-based images
7.5 Matching ground-based and aerial-based roadmarks
7.6 Interest of the matched roadmarks in absolute georeferencing
7.7 Conclusion
V Conclusion and perspectives
8 Conclusion and perspectives
8.1 Our contributions
8.1.1 3D Roadmark reconstruction algorithm
8.1.2 Sub-decimeter absolute georeferencing of MMS
8.2 Some perspectives
8.2.1 Pre-processing
8.2.2 Multi expert system
8.3 ConclusionNuméro de notice : 13621 Affiliation des auteurs : MATIS (1993-2011) Thématique : IMAGERIE Nature : Thèse française Note de thèse : Thèse de doctorat : sciences de l'information géographique : Paris-Est : 2008 Organisme de stage : MATIS (IGN) nature-HAL : Thèse DOI : sans En ligne : https://tel.hal.science/tel-00296601 Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=45222 Exemplaires (1)
Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 13621-01 K317 Livre LASTIG Dépôt en unité Exclu du prêt Automatic 3D extraction of rectangular roadmarks with centimeter accuracy from stereo-pairs of a ground-based mobile mapping system / Bahman Soheilian (2007)PermalinkScale sets image analysis / Laurent Guigues in International journal of computer vision, vol 68 n°3 (July 2006)PermalinkReconstruction automatique des bâtiments en modèles polyédriques 3-D à partir de données cadastrales vectorisées 2D et d'un couple d'images aériennes à haute résolution / Hassan Jibrini (2002)PermalinkCoopération et fusion d'opérateurs : application au recalage automatique d'objets cartographiques / Pierre Dhérété (1999)PermalinkFusion de résultats de corrélations / Dagobert Mayer (1998)PermalinkModellierung stochastisch korrelierter Signalanteile in geodätischen Beobachtungen, angewendet insbesondere auf die Bestimmung des Schwerefeldes aus der Kombination von kinematischen und dynamischen Messungen / K. Neumayer (1995)PermalinkOptimierung von Beobachtungsplänen in der Langbasisinterferometrie (VLBI) / H. Steufmehl (1994)PermalinkUsing stereo matching and perceptual grouping to detect buildings in aerial images / Tuan Dang (1994)PermalinkRecalage d'image multi-sources / Michel Roux (1992)PermalinkMéthode dynamique de recherche de points de contrôle pour le recalage de deux images / Agnès Anglade (1987)Permalink