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Termes IGN > sciences naturelles > physique > traitement d'image > reconstruction 3D > reconstruction d'objet
reconstruction d'objetSynonyme(s)reconstruction de surface |
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Contributions to the 3D city modeling. 3D polyhedral building model reconstruction from aerial images & 3D facade modeling from terrestrial 3D point cloud and images / Karim Hammoudi (2011)
Titre : Contributions to the 3D city modeling. 3D polyhedral building model reconstruction from aerial images & 3D facade modeling from terrestrial 3D point cloud and images Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Karim Hammoudi , Auteur ; Nicolas Paparoditis , Directeur de thèse ; Bahman Soheilian , Encadrant Editeur : Champs/Marne : Université Paris-Est Marne-la-Vallée UPEM Année de publication : 2011 Importance : 234 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : Bibliographie
Ph.D. Thesis submitted for the degree of Doctor of Philosophy in Signal and Image Processing from the Université Paris-EstLangues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement d'image
[Termes IGN] canalisation
[Termes IGN] données lidar
[Termes IGN] données localisées 3D
[Termes IGN] façade
[Termes IGN] lasergrammétrie
[Termes IGN] modèle 3D de l'espace urbain
[Termes IGN] polyèdre
[Termes IGN] reconstruction 3D du bâti
[Termes IGN] route
[Termes IGN] semis de points
[Termes IGN] système de numérisation mobile
[Termes IGN] texturage
[Termes IGN] toitIndex. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (Auteur) L'objectif principal de ce travail est le développement de recherches en modélisation 3D du bâti. En particulier, la recherche en reconstruction 3D de bâtiment est un sujet très développé depuis les années 90. Malgré tout, il paraît nécessaire de poursuivre les recherches dans cet axe étant donnée que les approches actuelles consacrées à la reconstruction 3D de bâtiment (bien qu'efficaces) rencontrent encore des difficultés en terme de généralisation, de cohérence et de précision. Par ailleurs, les récents développements des systèmes d'acquisitions de rues tel que les systèmes de cartographie mobile ouvrent de nouvelles perspectives d'amélioration de la modélisation des bâtiments dans le sens ou les données terrestres (très précises et résolues) peuvent être exploitées avec davantage de cohérence (en comparaison à l'aérien) pour enrichir les modèles de bâtiments au niveau des façades (la géométrie, la texture). Ainsi, des approches de modélisation aériennes et terrestres sont individuellement proposées. Au niveau aérien, nous décrivons une approche directe et dépourvu d'extraction et d'assemblage de primitives géométriques en vue de la reconstruction 3D de modèles polyédriques simples de bâtiments à partir d'un jeu d'images aériennes calibrées. Au niveau terrestre, plusieurs approches qui décrivent essentiellement un pipeline pour la modélisation 3D des façades urbaines sont proposées; à savoir, la segmentation et classification de nuage de rues urbaines, la modélisation géométrique des façades urbaines et le texturage des façades urbaines comportant des occultations causées par d'autres objets du mobilier urbain. Note de contenu : I Introduction
1 Introduction
1.1 Global context
1.1.1 Towards 3D Mapping
1.2 Specific Context of the Thesis
1.1.1 Positioning of the Thesis in the IGN Research
1.3 Problem Statement
1.4 Major Contributions
1.5 Organization of the Thesis
II Aerial Building Modeling
2 Extracting 3D Polyhedral Building Models from Aerial Images
2.1 Introduction and Motivation
2.1.1 Chapter Contribution
2.2 Related Work
2.3 Problem Statement and Model Parametrization
2.4 Proposed Approach
2.4.1 Multiscopic Context and 3D to 2D Projection
2.4.2 Measuring Model-to-Data Consistency
2.4.3 Computing the Polyhedral Building Model
2.5 Experimental Results and Performance Study
2.5.1 Input Dataset
2.5.2 Reconstructed 3D Models and Convergence Study
2.5.3 Accuracy Evaluation
2.5.4 Performance in the Presence of Image Noise
2.5.5 Performance according to the Image Resolution
2.5.6 Performance in the Presence of Superstructures
2.5.7 Performance in the Presence of Significant Shadows
2.6 Conclusions
2.6.1 Contribution
2.6.2 Future Work
III Terrestrial Facade Modeling
3 Properties of Terrestrial Urban Laser Data
3.1 Urban Street Facades Modeling
3.1.1 A Priori Knowledge on Street Facades
3.2 Dataset Acquired by the Mobile Mapping System
3.2.1 The IGN Street Mobile Mapping System
3.2.2 Acquisition Protocol, Collected Data and their Management
3.3 Exploiting Laser Data: Challenges and Difficulties
3.3.1 Laser Reflectance
3.3.2 Variability of Point Density
3.3.3 Data Redundancy
3.3.4 Static and Mobile Occlusions
3.3.5 Visibility and Coverage of Urban Objects
3.3.6 3D Data Misalignment
3.4 Conclusion
4 Segmenting and Classifying Terrestrial Urban Street Point Cloud
4.1 Introduction and motivation
4.2 Related Work
4.3 Proposed Approaches
4.3.1 3D Data Pre-processing
4.3.2 Accumulation Map Generation (Euclidean)
4.3.3 Map-based Segmentation into Vertical and Surface Clusters
4.3.4 Approach 1: Direct Urban Point Cloud Segmentation from the Cadastral Map
4.3.5 Approach 2: Model-less Urban Point Cloud Segmentation
4.4 Experimental Results and Performance Study
4.4.1 Experimental setup
4.4.2 Performance of Major Segmentation Stages
4.4.3 Overall Analysis and Accuracy Assessment
4.5 Conclusions
4.5.1 Contribution
5 Facade Modeling and Occlusion-free Texturing from Image and Laser Data
5.1 Introduction and Motivation
5.1.1 Compatibility and Divergence between Aerial-based Building Modeling and Ground-based Facade Modeling
5.1.2 Related Work
5.2 Terrestrial-based Facade Modeling
5.2.1 Problem Statement and Main Objectives
5.2.2 Related Work
5.3 Proposed approach
5.3.1 Parametrization of Street Facade Models vs. Facade LOD
5.3.2 Generating Aerial/Terrestrial Compatible Facade Models
5.3.3 Limitations of Laser Data in Facade Top Delimitation
5.3.4 Investigations for Generating Facade Models adapted for the Walk-through Street Visualization
5.3.5 Generating Occlusion-free Facade Textures
5.4 Experimental Results and Performance Study
5.4.1 Generated Wire-Frame 3D mode
5.4.2 Accuracy Evaluation
5.4.3 Performance in Enhancing Facade LOD from Laser Data
5.4.4 Image-based Skyline Detection
5.4.5 Generated Occlusion-free Texture
5.5 Conclusions
5.5.1 Contribution
5.5.2 Future Works
IV Conclusion and Future Works
6 Conclusion and Future Works
6.1 Synthesis of Researches and Contributions
6.1.1 The Generation of Simple Polyhedral Building Models from Aerial Images
6.1.2 The Segmentation of Urban Street in Terrestrial Laser Data
6.1.3 The Facade Modeling from Terrestrial Multi-source Data
6.2 Future Works
6.2.1 An Unified Pipeline for the Facade Modeling
6.2.2 The Full Enfranchisement of the Conventional Cadastral Map (Man-made) in the Facade Model Generation
6.2.3 The Fusing of Generated Aerial-based Building Models and Terrestrial-based Facade Models
6.2.4 The Enhancement of LoD in the Facade Models
6.3 Work Outcomes
V AppendixNuméro de notice : 14432 Affiliation des auteurs : MATIS (1993-2011) Thématique : IMAGERIE Nature : Thèse française Note de thèse : Thèse de doctorat : Signal and Image Processing : Paris Est : 2011 Organisme de stage : MATIS (IGN) nature-HAL : Thèse DOI : sans En ligne : https://hal.science/tel-00682442v1 Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=45250 A featureless approach to 3D polyhedral building modeling from aerial images / Karim Hammoudi in Sensors, vol 11 n° 1 (January 2011)
[article]
Titre : A featureless approach to 3D polyhedral building modeling from aerial images Type de document : Article/Communication Auteurs : Karim Hammoudi , Auteur ; Fadi Dornaika , Auteur Année de publication : 2011 Article en page(s) : pp 228 - 259 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement d'image optique
[Termes IGN] image aérienne
[Termes IGN] luminance lumineuse
[Termes IGN] mesure de similitude
[Termes IGN] méthode robuste
[Termes IGN] orthoimage
[Termes IGN] reconstruction 3D du bâtiRésumé : (auteur) This paper presents a model-based approach for reconstructing 3D polyhedral building models from aerial images. The proposed approach exploits some geometric and photometric properties resulting from the perspective projection of planar structures. Data are provided by calibrated aerial images. The novelty of the approach lies in its featurelessness and in its use of direct optimization based on image rawbrightness. The proposed framework avoids feature extraction and matching. The 3D polyhedral model is directly estimated by optimizing an objective function that combines an image-based dissimilarity measure and a gradient score over several aerial images. The optimization process is carried out by the Differential Evolution algorithm. The proposed approach is intended to provide more accurate 3D reconstruction than feature-based approaches. Fast 3D model rectification and updating can take advantage of the proposed method. Several results and evaluations of performance from real and synthetic images show the feasibility and robustness of the proposed approach. Numéro de notice : A2011-611 Affiliation des auteurs : MATIS+Ext (1993-2011) Thématique : IMAGERIE Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.3390/s110100228 Date de publication en ligne : 28/12/2010 En ligne : https://doi.org/10.3390/s110100228 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=91711
in Sensors > vol 11 n° 1 (January 2011) . - pp 228 - 259[article]Stochastic Geometry for Image Analysis, ch 9. Some applications to image processing: pattern recognition / shape recognition / Florent Lafarge (2011)
Titre de série : Stochastic Geometry for Image Analysis, ch 9 Titre : Some applications to image processing: pattern recognition / shape recognition Type de document : Chapitre/Contribution Auteurs : Florent Lafarge, Auteur ; Clément Mallet , Auteur Editeur : Londres : ISTE Editions Année de publication : 2011 Collection : Digital signal and image processing series Importance : pp 287 - 323 Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Lasergrammétrie
[Termes IGN] analyse d'image orientée objet
[Termes IGN] données lidar
[Termes IGN] données localisées 3D
[Termes IGN] longueur d'onde
[Termes IGN] reconnaissance de formes
[Termes IGN] reconstruction 3D du bâtiRésumé : (auteur) This chapter considers applications that aims to recognize shapes starting from a dictionary or a library. The chapter describes a model that represents waveforms acquired with LIDAR systems using a sum of parametric functions where the most suited function is chosen, from a given library, for each mode of the LIDAR waveform. It proposes a method based on marked point processes that is detailed in [MAL 10]. The chapter presents an algorithm for reconstructing buildings in 3D. Numéro de notice : H2011-005 Affiliation des auteurs : MATIS+Ext (1993-2011) Thématique : IMAGERIE Nature : Chapître / contribution DOI : 10.1002/9781118601235.ch9 Date de publication en ligne : 13/02/2013 En ligne : https://doi.org/10.1002/9781118601235.ch9 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=94303 Algorithms for automatic matching of polygons or closed curves derived from different images / Y. Avrahami in SaLIS Surveying and land information science, vol 70 n° 4 (Winter 2010)
[article]
Titre : Algorithms for automatic matching of polygons or closed curves derived from different images Type de document : Article/Communication Auteurs : Y. Avrahami, Auteur ; Y. Doytsher, Auteur Année de publication : 2010 Article en page(s) : pp 175 - 185 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement d'image
[Termes IGN] appariement d'images
[Termes IGN] appariement de formes
[Termes IGN] espace image
[Termes IGN] extraction de traits caractéristiques
[Termes IGN] itération
[Termes IGN] points homologues
[Termes IGN] polygone
[Termes IGN] reconstruction 3D
[Termes IGN] reconstruction d'objet
[Termes IGN] recouvrement d'imagesRésumé : (Auteur) Automation in 3-dimension (3D) object reconstruction is a relevant and challenging task, both from a practical and scientific point of view. This paper deals with two basic non-planar primitive objects—spatial polygons and 3D closed curves. To achieve 3D information from a pair of images, with known interior and exterior orientations, it is necessary to first extract t2D objects from each of the images separately, then match the objects to find homologues points between them, and finally reconstruct the 3D object. The matching problem between two objects derived from two different images, has a trivial solution: For each point in the first object the corresponding homologous point in the second object can be found by intersecting its epipolar line and the second object in the second image space. However, because extraction of objects in the image space is performed automatically, the process often fails. For example, when there are a number of intersections per point there is no intersection at all, or there are more points than those existing in the “real” 3D object. To overcome these difficulties, innovative algorithms designed to enable a maximal matching between polygons or closed curves and to find homologues points between them were developed. The algorithms are iterative and are based on the “overlapping criterion” between the objects. According to this criterion, projection of two polygons or closed curves from the image space to any planar surface using the real depths leads to a maximal matching between the objects. The suggested process is based on the well known optimization model called “adjustment by conditions.” One of the 2D polygons or closed curves is chosen as the static object and the other is the dynamic object. The unknowns in this model are the real depths of each point in the dynamic object. The points in the dynamic object are assigned a previously calculated average depth. In each iteration, these depths are updated until the conditional equation is optimized. During the iterations the dynamic object “slides” in the direction of the epipolar line in the image space of the static object. The “slide” rate is not constant because it depends on the varying depths of each point. The iteration process stops when the maximum overlap between the static and dynamic objects is achieved in the image space of the static object. In this paper, the algorithms, the experiments, and the results are detailed. Numéro de notice : A2010-581 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Article DOI : sans Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=83715
in SaLIS Surveying and land information science > vol 70 n° 4 (Winter 2010) . - pp 175 - 185[article]Réservation
Réserver ce documentExemplaires(1)
Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 121-2010041 RAB Revue Centre de documentation En réserve L003 Disponible Multi close-range image matching based on a self-adaptive triangle constraint / Q. Zhu in Photogrammetric record, vol 25 n° 132 (December 2010 - February 2011)
[article]
Titre : Multi close-range image matching based on a self-adaptive triangle constraint Type de document : Article/Communication Auteurs : Q. Zhu, Auteur ; Y. Zhang, Auteur ; B. Wu, Auteur Année de publication : 2010 Article en page(s) : pp 437 - 453 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement d'image
[Termes IGN] appariement d'images
[Termes IGN] cohérence géométrique
[Termes IGN] espace objet
[Termes IGN] image multiple
[Termes IGN] programmation par contraintes
[Termes IGN] reconstruction d'objet
[Termes IGN] texture d'image
[Termes IGN] triangleRésumé : (Auteur) L'appariement fiable d'images est une tâche essentielle et délicate dans le domaine de la photogrammétrie numérique et de la vision par ordinateur. Des problèmes de distorsions géométriques, de changements d'illumination, de changement d'échelle et de configurations texturales complexes peuvent entraîner des ambiguïtés d'appariement, notamment pour l'appariement d'images rapprochées. Cet article présente une méthode d'appariement d'images rapprochées multiples pour la reconstruction de surfaces basée sur une contrainte auto-adaptative sur des triangles. Cette méthode a deux particularités. Tout d'abord, les triangles construits à partir de points précédemment appariés définissent de fortes contraintes pour les appariements ultérieurs, qui sont combinées aux contraintes d'orientation et de disparité des gradients. La mise à jour dynamique de l'appariement s'adapte automatiquement aux changements de textures. Par ailleurs, un contrôle de consistance est effectué dans l'espace objet pour éliminer d'éventuelles erreurs d'appariement. Les résultats expérimentaux obtenus sur trois jeux de triplets stéréoscopiques d'images rapprochées montrent que la méthode proposée améliore la fiabilité de l'appariement pour des images rapprochées. Numéro de notice : A2010-535 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Article DOI : 10.1111/j.1477-9730.2010.00603.x Date de publication en ligne : 22/12/2010 En ligne : https://doi.org/10.1111/j.1477-9730.2010.00603.x Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=30727
in Photogrammetric record > vol 25 n° 132 (December 2010 - February 2011) . - pp 437 - 453[article]Réservation
Réserver ce documentExemplaires(1)
Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 106-2010041 RAB Revue Centre de documentation En réserve L003 Disponible Quality assessment of 3D building data / Devrim Akca in Photogrammetric record, vol 25 n° 132 (December 2010 - February 2011)PermalinkAn update on automatic 3D building reconstruction / Norbert Haala in ISPRS Journal of photogrammetry and remote sensing, vol 65 n° 6 (November - December 2010)PermalinkL'Etat donne de nouveaux objectifs à l'IGN / Françoise de Blomac in SIG la lettre, n° 120 (octobre 2010)PermalinkKnowledge-based building reconstruction from terrestrial video sequences / Yuan Tian in ISPRS Journal of photogrammetry and remote sensing, vol 65 n° 4 (July - August 2010)PermalinkReconstruction de façades par des primitives géométriques à partir de données laser terrestres / Hakim Boulaassal in Revue Française de Photogrammétrie et de Télédétection, n° 191 (Mai 2010)Permalinkvol 46 n° 1 - mars 2010 - Aerial and spatial archeology: From the historical photographs to lidar (part 2) (Bulletin de Photo interprétation, European journal of applied remote sensing) / Rosa LasaponaraPermalinkSegmentation and reconstruction of polyhedral building roofs from aerial lidar points clouds / A. Sampath in IEEE Transactions on geoscience and remote sensing, vol 48 n° 3 Tome 2 (March 2010)PermalinkPermalinkAmélioration d'une base de données d'empreintes de bâtiments pour la reconstruction 3D : une approche par découpe et fusion / Bruno Vallet (2010)PermalinkExtraction et reconstruction des bâtiments en milieu urbain à partir d’images satellitaires optiques et radar à haute résolution / Hélène Sportouche (2010)Permalink