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Apport de la photogrammétrie et de l’intelligence artificielle à la détection des zones amiantées sur les fronts rocheux / Philippe Caudal (2021)  

Public Titre : Apport de la photogrammétrie et de l’intelligence artificielle à la détection des zones amiantées sur les fronts rocheux Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Philippe Caudal, Auteur ; Véronique Merrien-Soukatchoff, Directeur de thèse ; Thomas Dewez, Directeur de thèse ; Elisabeth Simonetto, Auteur Editeur : Le Mans : Ecole Supérieure des Géomètres et Topographes ESGT Année de publication : 2021 Note générale : Bibliographie Thèse pour obtenir le grade de Docteur de Le Mans Université, Spécialité Mécanique des solides, des matériaux, des structures et des surfaces Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications photogrammétriques [Termes IGN] amiante [Termes IGN] analyse structurale [Termes IGN] apprentissage profond [Termes IGN] cartographie 3D [Termes IGN] données localisées 3D [Termes IGN] fracture [Termes IGN] front rocheux [Termes IGN] Haute-Corse [Termes IGN] prospection minérale [Termes IGN] restitution [Termes IGN] semis de points Index. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (Auteur) Les lois récentes imposent de repérer l’amiante avant travaux. Ce cadre s’applique à l’amiante présent dans les matériaux de construction et dans les roches naturelles. L’objet du projet de thèse est de se placer à l’échelle locale d’un affleurement rocheux afin de proposer une carte 3D des zones amiantifères en exploitant les photographies des sites. Dans son contexte naturel, l’occurrence amiante est présente à la surface des fractures ayant des orientations réglées par l’histoire tectonique locale. Trois axes de recherche ont été suivis. Ils sont basés sur le traitement de nuages de points denses 3D obtenus par photogrammétrie.Le premier axe de recherche s’est focalisé sur la localisation spatiale et la caractérisation de l’orientation et de la fréquence des zones à forte densité de fractures d’un affleurement rocheux. Le deuxième s'est concentré sur l'optimisation des prises de vue pour restituer par photogrammétrie un affleurement rocheux fracturé. La délimitation des zones amiantées sur les photos (2D) a été le point de départ d’un troisième axe de recherche. Cette délimitation a été faite manuellement dans une première phase ; le lien entre les points 3D d’un nuage restitué par photogrammétrie et les pixels des photos utilisées pour sa restitution 3D a permis une cartographie 3D des zones amiantées connues, car identifiées in situ. La délimitation a été ensuite étendue aux zones amiantées n’ayant pas été repérées in situ par apprentissage profond (« Deep Learning »). Une méthodologie intégrant un auto-encodeur (p.ex. U-Net) a été élaborée pour détecter les zones amiantifères sur les photos 2D. À nouveau, la liaison 2D-3D permise par la restitution 3D photogrammétrique a rendu possible une cartographie 3D des zones amiantées. Note de contenu : Introduction générale 1. Minéraux indésirables, dont l’amiante environnemental 1.1 Introduction 1.2 Minéraux indésirables 1.3 Amiante réglementé 1.4 Cas d’études 1.5 Conclusion 2. Caractérisation géométrique de la fracturation 2.1 Introduction 2.2 Bibliographie 2.3 Chaine d’analyse des couloirs de fracturation 2.4 Application de DiscontinuityLab 2.5 Perspectives et limitations 2.6 Conclusion 3. Restitution 3D par photogrammétrie 3.1 Introduction 3.2 Chaine de traitement de restitution 3D par photogrammétrie 3.3 Plateforme de simulation des photos 3.4 Campagne de tests 3.5 Discussion et perspectives 3.6 Conclusion 4. Repérage et détection de l’amiante par IA 4.1 Introduction 4.2 Bibliographie 4.3 Localisation automatique de l’amiante 4.4 Application : cas d’étude en Haute-Corse 4.5 Discussion et perspectives 4.6 Conclusion Conclusion générale Numéro de notice : 26802 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Thèse française Note de thèse : Thèse de Doctorat : Mécanique des solides, des matériaux, des structures et des surfaces : Le Mans : 2021 Organisme de stage : Laboratoire Géomatique et Foncier G&F (CNAM Le Mans) nature-HAL : Thèse DOI : sans Date de publication en ligne : 10/03/2022 En ligne : https://hal-cnam.archives-ouvertes.fr/tel-03512327v2/document Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=100104

A low‐cost open‐source workflow to generate georeferenced 3D SfM photogrammetric models of rocky outcrops / Laurent Froideval in Photogrammetric record, vol 34 n° 168 (December 2019)  

Public [article]  inPhotogrammetric record > vol 34 n° 168 (December 2019) . - pp 365 - 384 Titre : A low‐cost open‐source workflow to generate georeferenced 3D SfM photogrammetric models of rocky outcrops Type de document : Article/Communication Auteurs : Laurent Froideval, Auteur ; Kevin Pedoja, Auteur ; Franck Garestier, Auteur ; et al., Auteur Année de publication : 2019 Article en page(s) : pp 365 - 384 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Photogrammétrie numérique [Termes IGN] falaise [Termes IGN] front rocheux [Termes IGN] géoréférencement [Termes IGN] GNSS en mode différentiel [Termes IGN] image captée par drone [Termes IGN] logiciel libre [Termes IGN] modélisation 3D [Termes IGN] Normandie (région 2016) [Termes IGN] Open MVG [Termes IGN] point d'appui [Termes IGN] structure-from-motion Résumé : (auteur) Structure‐from‐Motion (SfM) software and unmanned aerial vehicles (UAVs) have been increasingly adopted in the geosciences. The current mainstream generation of 3D models is still expensive as it relies on UAVs, Differential Global Navigation Satellite System (DGNSS) ground control points and commercial software. This paper proposes an end‐to‐end reproducible SfM workflow with minimal legal, financial or field issues. The procedure avoids both UAVs and DGNSS and relies on open‐source software. Interlocked models of a rocky shore in Normandy, France were generated at different scales and point densities, being georeferenced using free spatial data. A spherical target was used for scaling and assessing the relative accuracy, which was better than 1 cm. Numéro de notice : A2019-576 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1111/phor.12297 Date de publication en ligne : 27/11/2019 En ligne : https://doi.org/10.1111/phor.12297 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=94459 [article]

Développement et exploitation d'un produit de type "image solide". Application à l'analyse géostructurale des ouvrages rocheux de la SNCF / Antoine Gozé in XYZ, n° 140 (septembre - novembre 2014) 

Public [article]  inXYZ > n° 140 (septembre - novembre 2014) . - pp 20 - 28 Titre : Développement et exploitation d'un produit de type "image solide". Application à l'analyse géostructurale des ouvrages rocheux de la SNCF Type de document : Article/Communication Auteurs : Antoine Gozé, Auteur Année de publication : 2014 Article en page(s) : pp 20 - 28 Note générale : Bibliographie Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications photogrammétriques [Termes IGN] analyse structurale [Termes IGN] C++ [Termes IGN] cliché [Termes IGN] discontinuité [Termes IGN] données laser [Termes IGN] front rocheux [Termes IGN] image 2D [Termes IGN] modèle 3D du site [Termes IGN] programmation informatique [Termes IGN] réseau ferroviaire [Termes IGN] restitution [Termes IGN] restitution lasergrammétrique [Termes IGN] semis de points [Termes IGN] visualisation 3D Résumé : (Auteur) Depuis 2011, la SNCF a engagé un programme de recherche portant sur la modélisation géostructurale 3D des parois rocheuses en milieu ferroviaire. Les travaux menés en amont ont montré que des données 3D de qualité pouvaient être obtenues sur l'ensemble d'une paroi rocheuse par mesures lasergrammétriques et photogrammétriques. Dans ce projet, nous nous sommes concentrés sur le développement d'outils adaptés aux géologues pour l'exploitation de modèles 3D. Pour ce faire, un support de travail permettant à des utilisateurs non spécialistes de manipuler de la donnée 3D a été investigué : l'image solide. Les images solides correspondent à des clichés 2D enrichis d'une information tridimensionnelle disponible instantanément. Des outils de mesure et de recherche sont implémentés et servent à établir une analyse géostructurale complète d'une paroi depuis un poste informatique en exploitant le potentiel de ces images. De plus, ce support permet d'offrir des solutions de visualisation des résultats conviviales et d'extraire des informations quantitatives et fiables de toutes les parties d'un massif rocheux (zones dangereuses, inaccessibles, en hauteur, etc.). Numéro de notice : A2014-401 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Article DOI : sans Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=73914 [article]

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Développement et exploitation d’un produit de type "image solide" / Antoine Gozé (2013) 

Public Titre : Développement et exploitation d’un produit de type "image solide" : Application à l’analyse géostructurale des ouvrages rocheux de la SNCF Type de document : Mémoire Auteurs : Antoine Gozé, Auteur Editeur : Strasbourg : Institut National des Sciences Appliquées INSA Strasbourg Année de publication : 2013 Importance : 108 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : Bibliographie Mémoire de soutenance de Diplôme d'Ingénieur INSA, Spécialité Topographie Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications photogrammétriques [Termes IGN] coordonnées cartésiennes [Termes IGN] données lidar [Termes IGN] données localisées 3D [Termes IGN] front rocheux [Termes IGN] image terrestre [Termes IGN] modélisation 3D [Termes IGN] voie ferrée Index. décimale : INSAS Mémoires d'ingénieur de l'INSA Strasbourg - Topographie, ex ENSAIS Résumé : (Auteur) Cette étude s’inscrit dans le cadre d’un programme de recherche portant sur la modélisation géostructurale 3D des parois rocheuses en milieu ferroviaire. Les travaux menés en amont de cette étude ont montré que des données 3D de qualité pouvaient être obtenues sur l'ensemble d'une paroi rocheuse par mesures lasergrammétriques et photogrammétriques. Dans ce projet, nous nous sommes concentrés sur le développement d’outils adaptés aux géologues pour l'exploitation de modèle 3D. Pour ce faire, un support de travail permettant à des utilisateurs non spécialistes de manipuler de la donnée 3D a été investigué : l'image solide. Les images solides correspondent à des clichés 2D enrichis d’une information tridimensionnelle disponible instantanément. Le support visuel reste simple (une photographie 2D) mais l’utilisateur a, en complément, accès aux coordonnées tridimensionnelles. Des outils de mesure et de recherche sont implémentés et servent à établir une analyse géostructurale complète d'une paroi depuis un poste informatique en exploitant le potentiel de ces images solides. De plus, ce support permet d’offrir des solutions de visualisation des résultats conviviales et d'extraire des informations quantitatives et fiables de n’importe quelle zone d’un massif rocheux (zones dangereuses, inaccessibles, en hauteur, etc.) Note de contenu : Introduction 1- Contexte du projet 2- Acquisitions, concepts et visualisation de données 3D 3- Implémentation du module image solide 4- Exploitation du module image solide : les outils d'inspection 3D Conclusion et perspectives Numéro de notice : 11665 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Mémoire ingénieur INSAS Organisme de stage : SNCF, Direction Projets Système Ingénierie Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=49708

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Analyse des méthodes photogrammétriques de corrélation d’images pour l’étude des ouvrages rocheux / Marie-Laure Trochon (2012) 

Public Titre : Analyse des méthodes photogrammétriques de corrélation d’images pour l’étude des ouvrages rocheux Type de document : Mémoire Auteurs : Marie-Laure Trochon, Auteur Editeur : Strasbourg : Institut National des Sciences Appliquées INSA Strasbourg Année de publication : 2012 Importance : 88 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : Bibliographie Mémoire de soutenance de diplôme d’ingénieur INSA, spécialité Topographie Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Photogrammétrie terrestre [Termes IGN] appariement d'images [Termes IGN] front rocheux [Termes IGN] reconstruction 3D [Termes IGN] semis de points [Termes IGN] voie ferrée Index. décimale : INSAS Mémoires d'ingénieur de l'INSA Strasbourg - Topographie, ex ENSAIS Résumé : (Auteur) Cette étude s’inscrit dans le cadre d’un programme de recherche s’intéressant à la modélisation géostructurale 3D des parois rocheuses en milieu ferroviaire. Dans ce projet, l’intérêt est porté sur les méthodes photogrammétriques permettant la reconstruction d’ouvrages rocheux en 3D. Pour obtenir un nuage de points dense d’un objet à partir d’images, des techniques de corrélation d’images sont implémentées. Notre étude consiste à étudier ces méthodes de corrélation pour une application aux ouvrages rocheux de la SNCF. Dans la première phase de l’étude, nous nous intéressons aux paramètres internes de l’appareil photographique afin de caractériser leur influence sur les modèles 3D réalisés. Dans un second temps, plusieurs solutions logicielles intégrant les techniques de corrélation d’images ont été comparées afin de dégager la solution la plus adéquate. Cette étude tient compte à la fois de la phase d’acquisition et de traitement des données. Les nuages de points générés sont analysés de prés en vu d’évaluer la qualité des résultats. A ce jour, la méthode lasergrammétrique, capable aussi de fournir des nuages de points denses, a déjà été examinée et validée pour ce type d’étude. Ainsi, dans une dernière partie, nous comparons cette méthode à la méthode photogrammétrique au moyen d’une étude technico-économique. Note de contenu : Introduction 1. Etat de l'art 1.1 Une problématique géologique 1.1.1 Introduction 1.1.2 Identification des instabilités rocheuses 1.1.3 La gestion des risques, solutions apportées 1.1.4 Les méthodes d'analyses géostructurales 1.2 Les développements dans le domaine de la photogrammétrie numérique 1.2.1 Les solutions logicielles existantes 1.2.2 Automatisation des calculs 2. Étude des paramètres internes de l'appareil photographique 2.1 Les paramètres internes 2.2 Détermination des paramètres internes 2.3 Variation des paramètres internes 2.3.1 Quantification des variations des paramètres internes 2.3.2 Etude de l'impact du montage-démontage sur l'objectif 2.3.3 Impact d'une erreur de focale sur les résultats 2.3.4 Impact d'une erreur de distorsion radiale 3. Étude comparative des différentes solutions logicielles et choix d'une solution 3.1 Présentation des sites d'expérimentations 3.1.1 Tranchée de Goas-Ninon 3.1.2 Tranchée de Saint-Connay 3.1.3 Tranchée de Mourgeat 3.1.4 Paroi rocheuse de Saint-Vidal 3.2 Étude des protocoles d'acquisition 3.2.1. Paramètres fondamentaux 3.2.2. Les calibrations internes 3.2.3. Schémas de prises de vue 3.2.4. Mise en application sur plusieurs sites 3.3 Étude des solutions logicielles 3.3.1. Choix d'une solution logicielle adéquate 3.3.2 Mise en place d'une chaîne de traitements pour PMS 3.4 Exploitation des résultats 3.4.1 Génération de modèles maillés 3.4.2 Mise en évidence des plans de discontinuités 3.4.3 Les études trajectographiques 3.4.4 Dimensionnement de grillages plaqué-ancrés sur le modèle 3D 4. Étude technico-économique 4.2.1 L'acquisition des données 4.2.2 Le traitement des données 4.2.3 Coûts d'amortissements 4.2.4 Coût de la mise en place d'une solution de confortement 4.2.5 Coûts totaux Conclusion générale Numéro de notice : 18532 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Mémoire ingénieur INSAS Organisme de stage : Direction de l'Ingénierie (SNCF) Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=50850

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Extraction automatique des discontinuités planes à partir d'une scannérisation laser 3D en milieu rocheux / Souhail Hajri in Revue Française de Photogrammétrie et de Télédétection, n° 192 (Septembre 2010)

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Création de photomodèles adaptés à l'étude des fronts rocheux / Pauline Lucas in XYZ, n° 109 (décembre 2006 - février 2007)

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