Academic literature on the topic 'Imagerie laser 3D'
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Journal articles on the topic "Imagerie laser 3D"
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Chhatkuli, S., T. Satoh, and K. Tachibana. "MULTI SENSOR DATA INTEGRATION FOR AN ACCURATE 3D MODEL GENERATION." ISPRS - International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences XL-4/W5 (May 11, 2015): 103–6. http://dx.doi.org/10.5194/isprsarchives-xl-4-w5-103-2015.
Full textAbstract:
The aim of this paper is to introduce a novel technique of data integration between two different data sets, i.e. laser scanned RGB point cloud and oblique imageries derived 3D model, to create a 3D model with more details and better accuracy. In general, aerial imageries are used to create a 3D city model. Aerial imageries produce an overall decent 3D city models and generally suit to generate 3D model of building roof and some non-complex terrain. However, the automatically generated 3D model, from aerial imageries, generally suffers from the lack of accuracy in deriving the 3D model of road under the bridges, details under tree canopy, isolated trees, etc. Moreover, the automatically generated 3D model from aerial imageries also suffers from undulated road surfaces, non-conforming building shapes, loss of minute details like street furniture, etc. in many cases. On the other hand, laser scanned data and images taken from mobile vehicle platform can produce more detailed 3D road model, street furniture model, 3D model of details under bridge, etc. However, laser scanned data and images from mobile vehicle are not suitable to acquire detailed 3D model of tall buildings, roof tops, and so forth. Our proposed approach to integrate multi sensor data compensated each other’s weakness and helped to create a very detailed 3D model with better accuracy. Moreover, the additional details like isolated trees, street furniture, etc. which were missing in the original 3D model derived from aerial imageries could also be integrated in the final model automatically. During the process, the noise in the laser scanned data for example people, vehicles etc. on the road were also automatically removed. Hence, even though the two dataset were acquired in different time period the integrated data set or the final 3D model was generally noise free and without unnecessary details.
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Hasegawa, Kyoko, Liang Li, Naoya Okamoto, Shu Yanai, Hiroshi Yamaguchi, Atsushi Okamoto, and Satoshi Tanaka. "Application of Stochastic Point-Based Rendering to Laser-Scanned Point Clouds of Various Cultural Heritage Objects." International Journal of Automation Technology 12, no. 3 (May 1, 2018): 348–55. http://dx.doi.org/10.20965/ijat.2018.p0348.
Full textAbstract:
Recently, we proposed stochastic point-based rendering, which enables precise and interactive-speed transparent rendering of large-scale laser-scanned point clouds. This transparent visualization method does not suffer from rendering artifact and realizes correct depth feel in the created 3D image.In this paper, we apply the method to several kinds of large-scale laser-scanned point clouds of cultural heritage objects and prove its wide applicability.In addition, we prove better image quality is realized by properly eliminating points to realize better distributional uniformity of points. Here, the distributional uniformity means uniformity of inter-point distances between nearest-neighbor points.We also demonstrate that highlighting feature regions, especially edges, in the transparent visualization helps us understand 3D internal structures of complex laser-scanned objects. The feature regions are highlighted by properly increasing local opacity of the regions.
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Haase, I., P. Gläser, and J. Oberst. "BUNDLE ADJUSTMENT OF SPACEBORNE DOUBLE-CAMERA PUSH-BROOM IMAGERS AND ITS APPLICATION TO LROC NAC IMAGERY." ISPRS - International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences XLII-2/W13 (June 5, 2019): 1397–404. http://dx.doi.org/10.5194/isprs-archives-xlii-2-w13-1397-2019.
Full textAbstract:
<p><strong>Abstract.</strong> The TU Berlin group of the Lunar Reconnaissance Orbiter Camera (LROC) team has implemented a Bundle Adjustment (BA) for spaceborne multi-lenses line scan imagers, by rigorously modeling the geometric properties of the image acquisition. The BA was applied to stereo image sets of the LROC Narrow Angle Camera (NAC) and first results show, that the overall geometry of the stereo models were significantly improved. Ray intersection accuracies of initially up to several meters were homogenized within the integrated stereo models and improved to 0.14&thinsp;m on average. The mean point error of the adjusted 3D object points was estimated by the BA to be 0.95&thinsp;m. The inclusion of available Lunar Orbiter Laser Altimeter (LOLA) shots as 3D ground control to the BA, accurately tied to the image space by an aforegoing co-registration, allowed to register the final adjusted NAC DTM to the currently most accurate global lunar reference frame. The BA also provides accuracy assessments of the individual LOLA tracks used for georeference during the adjustment, which will be useful to further assess LOLA derived products.</p>
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Namouchi, Slim, and Imed Riadh Farah. "Graph-Based Classification and Urban Modeling of Laser Scanning and Imagery: Toward 3D Smart Web Services." Remote Sensing 14, no. 1 (December 28, 2021): 114. http://dx.doi.org/10.3390/rs14010114.
Full textAbstract:
Recently, remotely sensed data obtained via laser technology has gained great importance due to its wide use in several fields, especially in 3D urban modeling. In fact, 3D city models in urban environments are efficiently employed in many fields, such as military operations, emergency management, building and height mapping, cadastral data upgrading, monitoring of changes as well as virtual reality. These applications are essentially composed of models of structures, urban elements, ground surface and vegetation. This paper presents a workflow for modeling the structure of buildings by using laser-scanned data (LiDAR) and multi-spectral images in order to develop a 3D web service for a smart city concept. Optical vertical photography is generally utilized to extract building class, while LiDAR data is used as a source of information to create the structure of the 3D building. The building reconstruction process presented in this study can be divided into four main stages: building LiDAR points extraction, piecewise horizontal roof clustering, boundaries extraction and 3D geometric modeling. Finally, an architecture for a 3D smart service based on the CityGML interchange format is proposed.
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Gonzalez-Barbosa, Jose-Joel, Karen Lizbeth Flores-Rodrıguez, Francisco Javier Ornelas-Rodrıguez, Felipe Trujillo-Romero, Erick Alejandro Gonzalez-Barbosa, and Juan B. Hurtado-Ramos. "Using mobile laser scanner and imagery for urban management applications." IAES International Journal of Robotics and Automation (IJRA) 11, no. 2 (June 1, 2022): 89. http://dx.doi.org/10.11591/ijra.v11i2.pp89-110.
Full textAbstract:
<p>Despite autonomous navigation is one of the most proliferate applications of three-dimensional (3D) point clouds and imagery both techniques can potentially have many other applications. This work explores urban digitization tools applied to 3D geometry to perform urban tasks. We focus exclusively on compiling scientific research that merges mobile laser scanning (MLS) and imagery from vision systems. The major contribution of this review is to show the evolution of MLS combined with imagery in urban applications. We review systems used by public and private organizations to handle urban tasks such as historic preservation, roadside assistance, road infrastructure inventory, and public space study. The work pinpoints the potential and accuracy of data acquisition systems to handled both 3D point clouds and imagery data. We highlight potential future work regarding the detection of urban environment elements and to solve urban problems. This article concludes by discussing the major constraints and struggles of current systems that use MLS combined with imagery to perform urban tasks and to solve urban tasks.</p>
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Gabara, G., and P. Sawicki. "QUALITY EVALUATION OF 3D BUILDING MODELS BASED ON LOW-ALTITUDE IMAGERY AND AIRBORNE LASER SCANNING POINT CLOUDS." International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences XLIII-B2-2021 (June 28, 2021): 345–52. http://dx.doi.org/10.5194/isprs-archives-xliii-b2-2021-345-2021.
Full textAbstract:
Abstract. The term “3D building models” is used in relation to the CityGML models and building information modelling. Reconstruction and modelling of 3D building objects in urban areas becomes a common trend and finds a wide spectrum of utilitarian applications. The paper presents the quality assessment of two multifaceted 3D building models, which were obtained from two open-access databases: Polish national Geoportal (accuracy in LOD 2 standard) and Trimble SketchUp Warehouse (accuracy in LOD 2 standard with information about architectural details of façades). The Geoportal 3D models were primary created based on the airborne laser scanning data (density 12 pts/sq. m, elevation accuracy to 0.10 m) collected during Informatic System for Country Protection against extraordinary hazards project. The testing was performed using different validation low-altitude photogrammetric datasets: RIEGL LMS-Q680i airborne laser scanning point cloud (min. density 25 pts/sq. m and height accuracy 0.03 m), and image-based Phase One iXU-RS 1000 point cloud (average accuracy in the horizontal and in the vertical plane is respectively to 0.015 m and 0.030 m). The visual comparison, heat maps with the function of the signed distance, and histograms in predefined ranges were used to evaluate the quality and accuracy of 3D building models. The aspect of error sources that occurred during the modelling process was also discussed.
7
Cavegn, S., N. Haala, S. Nebiker, M. Rothermel, and P. Tutzauer. "Benchmarking High Density Image Matching for Oblique Airborne Imagery." ISPRS - International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences XL-3 (August 11, 2014): 45–52. http://dx.doi.org/10.5194/isprsarchives-xl-3-45-2014.
Full textAbstract:
Both, improvements in camera technology and new pixel-wise matching approaches triggered the further development of software tools for image based 3D reconstruction. Meanwhile research groups as well as commercial vendors provide photogrammetric software to generate dense, reliable and accurate 3D point clouds and Digital Surface Models (DSM) from highly overlapping aerial images. In order to evaluate the potential of these algorithms in view of the ongoing software developments, a suitable test bed is provided by the ISPRS/EuroSDR initiative <i>Benchmark on High Density Image Matching for DSM Computation</i>. This paper discusses the proposed test scenario to investigate the potential of dense matching approaches for 3D data capture from oblique airborne imagery. For this purpose, an oblique aerial image block captured at a GSD of 6 cm in the west of Zürich by a Leica RCD30 Oblique Penta camera is used. Within this paper, the potential test scenario is demonstrated using matching results from two software packages, Agisoft PhotoScan and SURE from University of Stuttgart. As oblique images are frequently used for data capture at building facades, 3D point clouds are mainly investigated at such areas. Reference data from terrestrial laser scanning is used to evaluate data quality from dense image matching for several facade patches with respect to accuracy, density and reliability.
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Luo, Haitao, Jinming Zhang, Xiongfei Liu, Lili Zhang, and Junyi Liu. "Large-Scale 3D Reconstruction from Multi-View Imagery: A Comprehensive Review." Remote Sensing 16, no. 5 (February 22, 2024): 773. http://dx.doi.org/10.3390/rs16050773.
Full textAbstract:
Three-dimensional reconstruction is a key technology employed to represent virtual reality in the real world, which is valuable in computer vision. Large-scale 3D models have broad application prospects in the fields of smart cities, navigation, virtual tourism, disaster warning, and search-and-rescue missions. Unfortunately, most image-based studies currently prioritize the speed and accuracy of 3D reconstruction in indoor scenes. While there are some studies that address large-scale scenes, there has been a lack of systematic comprehensive efforts to bring together the advancements made in the field of 3D reconstruction in large-scale scenes. Hence, this paper presents a comprehensive overview of a 3D reconstruction technique that utilizes multi-view imagery from large-scale scenes. In this article, a comprehensive summary and analysis of vision-based 3D reconstruction technology for large-scale scenes are presented. The 3D reconstruction algorithms are extensively categorized into traditional and learning-based methods. Furthermore, these methods can be categorized based on whether the sensor actively illuminates objects with light sources, resulting in two categories: active and passive methods. Two active methods, namely, structured light and laser scanning, are briefly introduced. The focus then shifts to structure from motion (SfM), stereo matching, and multi-view stereo (MVS), encompassing both traditional and learning-based approaches. Additionally, a novel approach of neural-radiance-field-based 3D reconstruction is introduced. The workflow and improvements in large-scale scenes are elaborated upon. Subsequently, some well-known datasets and evaluation metrics for various 3D reconstruction tasks are introduced. Lastly, a summary of the challenges encountered in the application of 3D reconstruction technology in large-scale outdoor scenes is provided, along with predictions for future trends in development.
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Liew, S. C., X. Huang, E. S. Lin, C. Shi, A. T. K. Yee, and A. Tandon. "INTEGRATION OF TREE DATABASE DERIVED FROM SATELLITE IMAGERY AND LIDAR POINT CLOUD DATA." ISPRS - International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences XLII-4/W10 (September 12, 2018): 105–11. http://dx.doi.org/10.5194/isprs-archives-xlii-4-w10-105-2018.
Full textAbstract:
<p><strong>Abstract.</strong> 3D tree database provides essential information of tree species abundance, spatial distribution and tree height for forest mapping, sustainable urban planning and 3D city modelling. Fusion of passive optical satellite imagery and active Lidar data can potentially be exploited for operational forest inventory. However, such fusion requires very high geometric accuracy for both data sets. This paper proposes an approach for 3D tree information extracted from passive and active data integrating into existing tree database by effectively using geometric information of satellite camera model and laser scanner scanning geometry. The paper also presents the individual methods for tree crown identification and delineation from satellite images and lidar point cloud data respectively, the geometric correction of tree position from tree top to tree base. The ground truth accuracy assessment for the tree extracted is also present.</p>
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Tsai, F., and H. Chang. "Evaluations of Three-Dimensional Building Model Reconstruction from LiDAR Point Clouds and Single-View Perspective Imagery." ISPRS - International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences XL-5 (June 6, 2014): 597–600. http://dx.doi.org/10.5194/isprsarchives-xl-5-597-2014.
Full textAbstract:
This paper briefly presents two approaches for effective three-dimensional (3D) building model reconstruction from terrestrial laser scanning (TLS) data and single perspective view imagery and assesses their applicability to the reconstruction of 3D models of landmark or historical buildings. The collected LiDAR point clouds are registered based on conjugate points identified using a seven-parameter transformation system. Three dimensional models are generated using plan and surface fitting algorithms. The proposed single-view reconstruction (SVR) method is based on vanishing points and single-view metrology. More detailed models can also be generated according to semantic analysis of the façade images. Experimental results presented in this paper demonstrate that both TLS and SVR approaches can successfully produce accurate and detailed 3D building models from LiDAR point clouds or different types of single-view perspective images.
Dissertations / Theses on the topic "Imagerie laser 3D"
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Craciun, Daniela. "Image-laser fusion for 3D modeling in complex environments." Paris, Télécom ParisTech, 2010. http://www.theses.fr/2008ENSTA058.
Full textAbstract:
La numérisation exhaustive et photoréaliste d'environnements complexes représente aujourd'hui un grand défi en raison d'une part du besoin d'automatisation des processus d'acquisition et de traitement qui sont encore quasiment manuels et d'autre part en raison de la difficulté de vérifier in situ le l'adéquation du modèle avec le cahier des charges. Très souvent on constate, a posteriori, une fois les données traitées, que le modèle 3D est incomplet et il n'est souvent pas possible de retourner sur site pour compléter les numérisations. Dans le cadre de cette thèse, nous nous intéressons à l'automatisation du processus de numérisation 3D d'environnements complexes et en particulier non-structurés qui sont plus difficiles aujourd'hui à traiter avec les outils proposés dans la littérature. Les travaux de recherches réalisés visent la mise en oeuvre à la fois de méthodologies d'acquisition des données et de développement d'algorithmes pour le traitement de données in-situ afin d'aider les opérateurs dans leur travail de manière à assurer la bonne numérisation du site. Comme contexte applicatif, nous nous intéressons aux grottes ornées préhistoriques qui sont des environnements particulièrement difficiles. Dans de tels environnements l'absence des structures habituellement utilisées pour la mise en correspondance et la mise en géométrie des images rend le problème très difficile, voir impossible. L'utilisation de cibles pour faciliter la partie de mise en géométrie des données n'est pas souhaitable d'une part parce qu'elle ralentit fortement les cadences de numérisation (alors que le temps de numérisation autorisé est restreint) et d'autre part car il est difficile voir interdit de poser des cibles sur des parois. Par ailleurs, le recours à des solutions basées sur des systèmes de localisation/navigation externe (centrale inertielle, triangulation, ect. ) pour aider au géoréférencement est difficilement envisageable et complexe à mettre en oeuvre (par rapport à des chantiers en extérieur ou le GPS est disponible). Nous proposons un système de numérisation par vision photogrammétrique et laserphotogrammétrique basé sur l'acquisition d'un réseau de panoramiquesOne might wonder what can be gained from the image-laser fusion and in which measure such a hybrid system can generate automatically complete and photorealist 3D models of difficult to access and unstructured underground environments. In such environments, special attention must be given to the main issue standing behind the automation of the 3D modeling pipeline whic is represented by the capacity to match reliably image and laser data in GPS-denied and feature-less areas. In addition, time and in-situ access constraints require fast and automatic procedures for in-situ data acquisition, processing and interpretation in order to allow for in situ verification of the 3D scene model completeness. Finally, the currently generated 3D model represents the only available information providing situational awareness based on which autonomous behavior must be build in order to enable the system to act intelligently onthe- fly and explore the environment for ensuring the 3D scene model completeness. This dissertation evaluates the potential of a hybrid image-laser system for generating in-situ complete and photorealist 3D models of challenging environments, without requiring human operator intervention. The presented research focuses on two main aspects: (i) the automation of the 30 modeling pipeline, targeting the automatic data matching in feature-less and GPS-denied areas for in situ world modeling and (ii) the exploitation of the generated 3D models along with visual servoing procedures to provide mobile systems with autonomous site digitization and exploration capabilities. We design a complementary and cooperative image-laser fusion which lead to a 4D mosaicing sensor prototype
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VILLENA, PHILIPPE. "Traitement laser des affections prostatiques : etude de faisabilite en imagerie 2d et 3d." Reims, 1993. http://www.theses.fr/1993REIMM050.
Full text
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Matos, Raimundo Duarte de Joana Cristina. "Ultrafast Nanoscale 3D Coherent X-ray Imaging." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019SACLS372.
Full textAbstract:
Les techniques d'imagerie sans lentille permettent d'aller au-delà des limites inhérentes à la microscopie classique (à l'aide de lentille par exemple). La configuration d’imagerie par diffraction cohérente permet d'imager des objets noncristallins à des résolutions limitées en principe à la longueur d'onde (soit quelques dizaines de nanomètres à quelques angströms dans le domaine XUV à X, respectivement). Le travail de cette thèse a consisté à développer et améliorer, expérimentalement et numériquement, des nouvelles techniques d'imagerie 2D et 3D, de résolution nanométrique et en simple tir femtoseconde. Nous constatons cependant que les techniques d‘imagerie sans lentille peuvent être limitée par les aberrations et la cohérence partielle. Des améliorations des techniques d’holographie par correction de front d’onde et de la cohérence sont proposées. In fine, l’exploitation des propriétés de la source permet l’optimisation de la lecture des figures de diffraction ou des hologrammes afin d’obtenir une image la plus fidèle possible en un flash femtoseconde unique. En exploitant des concepts de vision machine, cette thèse a ensuite montré la possibilité d’accéder à la 3D en simple tir à partir de deux figures de diffraction X cohérente prise simultanément sur deux angles stéréo. Ceci ouvre la voie à l'exploration de la matière sur des volumes nanométriques (voxels) résolus à la femtosecondeCoherent lensless imaging techniques can break the limitations associated with conventional microscopy techniques. The configuration of coherent diffraction imaging makes it possible to image isolated non-crystalline objects with spatial resolutions limited, in principle, only by the illuminated wavelength (i.e. a few tens of nanometers to a few angstroms in the XUV and X domains, respectively). In this thesis, we develop and improve, experimentally and numerically, 2D and 3D lensless imaging techniques, for nanometric resolutions in a femtosecond single shot. Responding to the limitations of these techniques to aberrations and partial coherence, here, improvements of wavefront and spatial-coherence correction in holographic techniques are proposed. Indeed, the exploitation of the source properties makes possible to optimise the reconstruction from diffraction patterns or holograms in order to obtain the most faithful image possible in a single femtosecond flash. By exploiting machine vision concepts, this thesis also shows the possibility of accessing 3D information in single shots, extracted from two coherent X-ray diffraction patterns, taken simultaneously from two stereo angles. This opens the way towards the exploration of matter on nanometric volumes (voxels) solved at unmatched temporal resolutions
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Guillon, Sylvie. "Caractérisation expérimentale et modèle simulé d'un télémètre laser." Paris 11, 1989. http://www.theses.fr/1989PA112354.
Full textAbstract:
Cette thèse présente les résultats de travaux réalisés sur un télémètre optique à diode laser, destiné à la proximétrie en robotique, et éventuellement à l'imagerie en trois dimensions. Le principe de fonctionnement de ce télémètre repose sur une modulation d'amplitude du faisceau lumineux, et une détection directe de la distance par mesure du déphasage correspondant au temps de propagation de l'onde modulée. Dans ce mémoire sont présentés :- la description du télémètre utilisé, ainsi que ses performances théoriques et pratiques. L'intérêt d'une simulation de son fonctionnement pour une application en robotique. - la caractérisation détaillée du signal détecté et des perturbations qu'il subit, en vue de cette simulation. - les résultats des simulations effectuées. - des relevés expérimentaux de profils de cibles réalisés avec ce télémètreThis thesis presents work results about an optical laser diode range finder for short distance measurements in robotics, and possibility of application in 3D vision. Its principle lies on an amplitude modulation of the optical beam, and a direct detection of the distance by measuring the phase shift corresponding to the propagation time of the modulated beam. This research presents :- the description of the laser range finder used, with its theoritical and practical performances. - the interest of a simulation of the functioning for an application in robotics. - the detailed characterization of the detected signal and its perturbations, for this simulation. - the results of the simulations. - experimental profile records realized with this laser range finder
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Bricout, Christophe. "Etude et faisabilité d'une microcaméra laser 3D." Toulouse 3, 1996. http://www.theses.fr/1996TOU30214.
Full textAbstract:
Dans le domaine de la robotique mobile, le systeme de perception doit permettre la modelisation de l'environnement du robot. En particulier, la vision tridimensionnelle joue un role important dans cette tache. Notre etude se situe donc dans ce contexte. Au cours de ces dernieres annees les progres de la microelectronique, de l'optique et de la mecanique integree permettent d'envisager de nouvelles fonctions miniaturisees applicables au domaine de la robotique. Dans ce memoire, nous presentons un exemple de systeme de perception utilise en robotique mobile dans le cadre d'experimentation au sein du laas. Apres une etude des principaux capteurs de la vision 3d, nous proposons le cahier des charges de la microcamera laser 3d souhaitee. A l'issue d'une discussion concernant l'apport des microtechnologies dans un tel systeme, nous proposons l'architecture de la microcamera laser 3d basee sur l'utilisation de composants optoelectroniques (pin, psd,), electromecaniques (micromiroirs) et de traitement du signal (fpga,). Puis, nous presentons les methodologies de conception et de simulation mises en place au laas dans le developpement de ce microsysteme. En dernier lieu, apres avoir montre les principaux resultats obtenus, nous concluons en indiquant les principales extensions possibles a apporter sur ce type de capteur
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Ristorcelli, Thomas. "Evaluation de l'apport des visées multi-angulaires en imagerie laser pour la reconstruction 3D des couverts végétaux." Thesis, Toulouse, ISAE, 2013. http://www.theses.fr/2013ESAE0049/document.
Full textAbstract:
Ces travaux de recherche s’inscrivent dans la problématique scientifique de reconstruction du relief sous un couvert végétal à partir d’observations aéroportées. Le scanner laser aéroporté est une technique d’imagerie très prometteuse, notamment pour l’observation des zones forestières. Sa déclinaison "onde complète" consiste à émettre une impulsion laser et à enregistrer temporellement l’intégralité des échos de retour réfléchis par la scène. La forme des échos de retour fournit des informations sur l’épaisseur optique du couvert végétal. De nombreux systèmes commerciaux sont en exploitation, en particulier en topographie ou en bathymétrie. Mais ces systèmes ne sont pas dédiés à l’observation de la végétation. L’objectif de cette thèse est l’étude de l’intérêt de ces systèmes pour la construction de modèle numérique de terrain (MNT) sous couvert végétal. Elle est basée sur le développement d’outils de simulation du signal temporel incident au capteur lidar et de traitement des données. Dans un premier temps, le modèle physique de lidar onde complète, DELiS (n-Dimensional Estimation of Lidar Signals) a été développé. Il permet de simuler l’observation de scènes de végétation réalistes, tout en incluant la prise en compte de l’environnement extérieur (atmosphère, soleil) ainsi que des caractéristiques de la source et de la chaîne de détection (bruits de mesure). DELiS a été validé par confrontation à des résultats analytiques. Ensuite, DELIS a permis de comprendre et d’évaluer l’importance des diffusions multiples dans le couvert en fonction du champ de vue du lidar mais aussi de justifier l’utilisation d’acquisitions aéroportées petit champ pour simuler le signal d’un lidar spatial plus grand champ. Dans une deuxième étape, ses capacités de simulation ont été utilisées afin d’étudier l’intérêt du lidar onde complète pour la reconstruction d’un MNT sous couvert végétal. Dans ce but, nous avons développé et implémenté numériquement une méthode originale de traitement et de classification des données lidar onde complète permettant de séparer les échos lidar provenant du sol de ceux provenant de la végétation. Après classification des échos, nous avons reconstruit la géométrie du sol et des objets occultés par la végétation. Enfin, nous avons étudié comment combiner des données aéroportées acquises sous différents points de vue afin d’améliorer les reconstructions. Nos travaux montrent que le scanner laser aéroporté onde complète pourrait permettre d’obtenir en milieux forestier des reconstructions de la géométrie du terrain à des résolutions sub-métriques et avec une précision de l’ordre de 10 à 20 centimètres. La combinaison de visées multi-angulaire permet, par l’apport d’une quantité importante d’information supplémentaire, d’améliorer encore la reconstruction du MNT. Nous montrons cependant que les visées inclinées sont plus sensibles à la présence des troncs et branchages des arbres, éléments qui sont susceptibles d’introduire une erreur importante dans les processus de classification et de reconstruction. Pour cette raison, nous recommandons l’utilisation de la visée nadir pour la reconstruction mono-vue des modèles numériques de terrain, et nous proposons une méthode permettant de choisir de façon optimale les visées inclinées à ajouter pour l’observation détaillée d’une portion plus restreinte de la scèneThis research work regards the scientific challenge of reconstructing the ground and the object presents under a vegetation cover from airborne observations. Airborne laser scanning is a promising technology. Full-waveform devices are able to record the complete temporal return signal following the emission of a short laser pulse towards the ground. This offers a great potential for remote sensing of forested areas, since the laser pulse will travel through the vegetation. Many commercial systems are already operated for topography or bathymetry. Scientists have been using these systems for vegetation observation, even if they are not dedicated to this purpose. The objective of this thesis is to study the relevance of full-waveform lidars for the geometric reconstruction of digital terrain models (DTM) under vegetation. We also aim at developing simulation and data processing toolsthat will help design and optimize future sensors dedicated to vegetation observation. Our first task was the development of a new physical simulator for full-waveform lidar measurement. The DELiS model (n-Dimensional Estimation of Lidar Signals) is able tosimulate the observation of complex and realistic vegetation scenes while accounting for atmosphere and sun perturbations, and simulating the multiple scattering of the laser pulse in the canopy. We have also implemented a sensor model for simulation of the measurement, amplification and digitization noises. This operational simulation tool is a key asset for future physical studies as well as for designing and optimizing future sensors and data processing methods. After validating the DELiS model by confrontation with analytical results, we have used it for studying the interest of full-waveform lidar for digital terrain models reconstruction under vegetation. For this purpose, we have developed a full-waveform lidar data processing method for decomposition of the signals and classification of the lidar echoes into two classes : ’ground’ and ’vegetation’. We were then able to reconstruct ground geometry.Finally, we have led a study on the combination of multi-angular acquisitions for improvement of the reconstructions.Our work shows that airborne full-waveform lidar observations may allow ground reconstruction with sub-metric resolutions and a precision of 10 to 20 centimeters in forested areas. Combining multiple viewing angles provides additional data, and helps improving the precision of the reconstructions. Yet, we show that non-nadir viewing is much more sensitive to trunks and branches. These elements may be the cause of an additional error in the classification and reconstruction processes. For this reason, we recommend using nadir viewing for single-view ground reconstruction, and propose a method for optimally selecting non-nadir views for the detailed observation of restricted areas of interest
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Reboul, Vanessa. "Une approche de synthèse architecturale pour le développement d'une microcaméra laser 3D." Toulouse, INPT, 1998. http://www.theses.fr/1998INPT043H.
Full textAbstract:
Le projet TRIDICAM s'intègre dans les nouveaux domaines émergeants des microsystèmes. Il a pour but d'équiper des robots mobiles de systèmes de perception 3D peu encombrants, dédiés à des fonctions spécifiques et facilement spécifiables et moins coûteux. Le principe de ce microsystème repose sur la corrélation d'une image de luminance, fournie par une microcaméra vidéo classique, avec une image " de profondeur " fournie par une microcaméra laser 3D. Notre travail s'inscrit dans le développement de cette dernière caméra. Dans une première partie nous présentons la microcaméra laser 3D. Plusieurs blocs fonctionnels (micromiroirs , électronique analogique) ont été développés dans le but d'une miniaturisation. De même pour les blocs d'électronique numérique qui seront implantés sur silicium. Dans une deuxième partie nous détaillons les différents types de synthèses de circuits numériques que l'on peut utiliser. Pour que le microsystème final puisse être facilement dédié à des traitements particuliers, le développement d'une méthodologie d'implantation d'algorithmes sur silicium s'est imposé d'elle même. La synthèse architecturale semble être la solution adéquate : à partir de l'écriture algorithmique d'une fonction, on aboutit au schéma de son implantation dans la technologie choisie. L'outil SynthArchi que nous présentons dans la troisième partie, exécute ce type de synthèse à partir d'une description VHDL de haut niveau. Ce fichier est compilé pour obtenir un fichier écrit en VHDL RTL synthétisable. La compilation proposée comprend plusieurs parties : une analyse lexicale et syntaxique de la description VHDL de départ, un flot "basique" pour obtenir une version non optimisée de l'implantation de l'algorithme, et enfin, des optimisations améliorant la taille et la fréquence de fonctionnement du circuit. Pour finir, nous avons développé des applications pour la microcaméra laser 3D : l'asservissement en position des micromiroirs, et un algorithme de détection de contours pour segmenter des images binaires.
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Desclides, Manon. "Développement d'un dispositif de traitement laser 3D conformationnel sous guidage IRM temps réel." Electronic Thesis or Diss., Bordeaux, 2024. http://www.theses.fr/2024BORD0141.
Full textAbstract:
Les ablations thermiques par laser sont des thérapies mini-invasives qui consistent à insérer par voie transcutanée une ou plusieurs sondes laser dans un tissu pathologique (tumeur par exemple) et à utiliser l’absorption de l’énergie lumineuse par le tissu pour générer un échauffement localisé par absorption de l’énergie lumineuse pour induire une nécrose de coagulation (destruction des cellules malades, de 43 à 100°C) ou une hyperthermie modérée (stimulation d’une réaction immunitaire ou activation d’un médicament thermosensible, de 40 à 43 °C). Afin de contrôler précisément la procédure thérapeutique, il est préférable de pouvoir cartographier spatialement le dépôt de chaleur dans le tissu ciblé en temps réel. Ceci peut être obtenu par des méthodes de thermométrie IRM avancées permettent d’imager en temps réel et en volume la distribution de la température des tissus (75 ms par acquisition) avec une résolution spatiale d’environ un millimètre et une incertitude autour de 1°C.Cette thèse présente un ensemble de développements technologiques permettant un contrôle précis de l’échauffement dans le tissu ciblé. Une première étude montre la faisabilité d’exploiter la thermométrie IRM pour ajuster automatiquement et en temps réel la puissance émise par un laser afin de forcer temporellement la température maximale du tissu situé à proximité de la sonde laser à suivre une consigne de température prédéfinie, à l’aide d’un algorithme de régulation proportionnel-intégral-dérivé. La méthode est validée sur le muscle sur un modèle préclinique. Une deuxième étude présente une méthode de contrôle de température automatisé plus sophistiquée pour contrôler simultanément l’énergie lumineuse émise par plusieurs sondes d’ablation laser. La méthode a également été validée in vivo sur un modèle préclinique réaliste.En parallèle de ces travaux, un prototype de sonde laser innovante constituée de plusieurs émetteurs laser a été développée et évaluée in vivo pour démontrer la possibilité de réaliser des ablations conformationnelles avec une sonde unique. Des développements logiciels ont aussi été réalisés afin de faciliter la conception et le test des méthodes présentées dans les deux premières études.Cette thèse a permis de développer des méthodes innovantes pour améliorer la sécurité et la précision des procédures d’ablation laser guidées par thermométrie IRM. Les algorithmes de rétrocontrôle sont adaptables à d’autres dispositifs d’ablation communément utilisés en radiologie interventionnelle (radiofréquences, ultrasons focalisés, micro-ondes)Laser thermal ablation is a minimally invasive therapy that consists in transcutaneously inserting one or more laser probes into pathological tissue (e.g., a tumor), and using the absorption of light energy by the tissue to generate localized heating and induce coagulation necrosis (destruction of diseased cells, from 43 to 100°C) or moderate hyperthermia (stimulation of an immune response or activation of a heat-sensitive drug, from 40 to 43°C). In order to precisely control the therapeutic procedure, it is preferable to be able to spatially map heat deposition in the targeted tissue in real time. This can be achieved by using advanced MRI thermometry methods to image tissue temperature distribution in real time and volume (75 ms per acquisition), with a spatial resolution of around one millimeter and an uncertainty of around 1°C.This thesis presents a set of technological developments enabling precise control of heating in targeted tissue. A first study shows the feasibility of exploiting MRI thermometry to automatically adjust the power emitted by a laser in real time, in order to temporally force the maximum temperature of tissue located near the laser probe to follow a predefined temperature set point, using a proportional-integral-derivative control algorithm. The method has been validated on muscle in a preclinical model. A second study presents a more sophisticated automated temperature control method for simultaneously controlling the light energy emitted by several laser probes. The method has also been validated in vivo on a realistic preclinical model.In parallel with this work, a prototype of an innovative laser probe consisting of several laser emitters was developed and evaluated in vivo to demonstrate the possibility of performing conformal ablations with a single probe. Software developments were also carried out to facilitate the design and testing of the methods presented in the first two studies.This thesis has developed innovative methods for improving the safety and accuracy of MRI thermometry-guided laser ablation procedures. The feedback algorithms are adaptable to other ablation devices commonly used in interventional radiology (radiofrequency, focused ultrasound, microwave)
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Bretar, Frédéric. "Couplage de données laser aéroporté et photogrammétriques pour l'analyse de scènes tridimensionnelles." Phd thesis, Télécom ParisTech, 2006. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00001844.
Full textAbstract:
L'interprétation de scènes tridimensionnelles dans un contexte cartographique met en jeu de nombreuses techniques, des plus traditionnelles, comme la photogrammétrie à partir d'images aériennes, jusqu'aux plus récentes, comme l'altimétrie laser. Si la photogrammétrie intègre les traitements géométriques liés à l'orientation des images, ainsi que le calcul des altitudes associées à chaque pixel par des processus de corrélation, les systèmes laser aéroportés (capteurs actifs) intègrent un mécanisme de géoréférencement direct (couplage Inertie-GPS) des impulsions lumineuses émises, fournissant ainsi une représentation de la topographie sous la forme d'un nuage de points 3D. Les objectifs de cette thèse étaient dans un premier temps de valoriser de manière autonome les données 3D issues de la technologie laser, compte tenu de leur caractère novateur, puis d'étudier divers aspects de l'intégration de ces données à un savoir-faire photogrammétrique. Nous nous sommes donc intéressés dans une première partie à l'extraction automatique de points laser appartenant au sol (paysages urbains et ruraux). L'analyse de ces points sol nous a menés à la recherche d'une modélisation dense du terrain sous la forme d'une grille régulière d'altitude à travers la définition d'un modèle bayésien de régularisation de surface. Les points appartenant à la composante sursol, dans le cadre de l'étude du milieu urbain pour la modélisation du bâti, ont été analysés à la lumière d'un algorithme de recherche de primitives planes (facettes de toits) basé sur une modification de l'estimateur robuste RANSAC. La seconde partie concerne l'étude effective du couplage des techniques laser et photogrammétriques. Il s'agit d'utiliser conjointement la grande précision des mesures laser (<5 cm pour la composante altimétrique sous certaines conditions) avec d'une part la radiométrie issue des images aériennes, mais aussi avec les images d'altitudes correspondantes. La confrontation des géométries issues de ces deux systèmes fait apparaître des décalages tridimensionnels non linéaires possiblement liés aux dérives temporelles des mesures inertielles. Un algorithme de recalage adapté à la géométrie d'acquisition des bandes laser a donc été mis en place, assurant a posteriori, une cohérence des géométries aussi bien 2D que 3D. À partir d'une mise en correspondance locale des surfaces, un mécanisme de corrections par fenêtres glissantes simule les dépendances temporelles des variations, sans imposer de modèle global de déformations. Enfin, nous avons exprimé la complémentarité des deux systèmes à travers l'extraction de facettes 3D de bâtiments par un mécanisme de segmentation hiérarchique d'images basé sur la définition d'une énergie d'agrégation de régions élémentaires dépendant à la fois des informations présentes dans l'image, des points laser et de la classification préalablement effectuée.
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Eren, Gönen. "3D scanning of transparent objects." Phd thesis, Université de Bourgogne, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00584061.
Full textAbstract:
Many practical tasks in industry, such as automatic inspection or robot vision, often require scanning of three-dimensional shapes with non-contact techniques. However, transparent objects, such as those made of glass, still pose difficulties for classical scanning techniques. The reconstruction of surface geometry for transparent objects is complicated by the fact that light is transmitted through, refracted and in some cases reflected by the surface. Current approaches can only deal relatively well with sub-classes of objects. The algorithms are still very specific and not generally applicable. Furthermore, many techniques require considerable acquisition effort and careful calibration. This thesis proposes a new method of determining the surface shape of transparent objects. The method is based on local surface heating and thermal imaging. First, the surface of the object is heated with a laser source. A thermal image is acquired, and pixel coordinates of the heated point are calculated. Then, the 3D coordinates of the surface are computed using triangulation and the initial calibration of the system. The process is repeated by moving the transparent object to recover its surface shape. This method is called Scanning From Heating. Considering the laser beam as a point heating source and the surface of the object locally flat at the impact zone, the Scanning From Heating method is extended to obtain the surface normals of the object, in addition to the 3D world coordinates. A scanner prototype based on Scanning From Heating method has been developed during the thesis.
Book chapters on the topic "Imagerie laser 3D"
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Jung, Jaewook, and Gunho Sohn. "Progressive Modeling of 3D Building Rooftops from Airborne LiDAR and Imagery." In Topographic Laser Ranging and Scanning, 523–62. Second edition. | Boca Raton : Taylor & Francis, CRC Press, 2018.: CRC Press, 2018. http://dx.doi.org/10.1201/9781315154381-17.
Full text
2
Luis, Jos, Santiago Navarro, Miriam Cabrelles, Ana Elena, Naif Haddad, and Talal Akasheh. "Integration of Laser Scanning and Imagery for Photorealistic 3D Architectural Documentation." In Laser Scanning, Theory and Applications. InTech, 2011. http://dx.doi.org/10.5772/14534.
Full textConference papers on the topic "Imagerie laser 3D"
1
Hayasaki, Yoshio. "Holographic optical engine (HolOE) for material laser processing, volumetric display, and computational imaging." In 3D Image Acquisition and Display: Technology, Perception and Applications, DTh1H.2. Washington, D.C.: Optica Publishing Group, 2024. http://dx.doi.org/10.1364/3d.2024.dth1h.2.
Full text
2
Zhang, Yichi, Shun-Hung Lee, Yi-Chun Lin, and S. J. Ben Yoo. "3D Photonic Integrated Circuit Imagers with Embedded 45-degree Reflectors." In CLEO: Applications and Technology, ATh1J.2. Washington, D.C.: Optica Publishing Group, 2024. http://dx.doi.org/10.1364/cleo_at.2024.ath1j.2.
Full textAbstract:
We design, fabricate, and characterize compact 3D photonic integrated circuits (PICs) based on a multi-layer silicon nitride (Si3N4) platform with embedded 45 o reflectors for vertical viewing. The resulting PICs can lead to a wafer-scale imager.
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Kääriäinen, Teemu, and Timo Dönsberg. "Compact active hyperspectral imager based on tuneable short wave infrared supercontinuum laser." In 3D Image Acquisition and Display: Technology, Perception and Applications. Washington, D.C.: Optica Publishing Group, 2022. http://dx.doi.org/10.1364/3d.2022.jtu2a.2.
Full textAbstract:
Compact active hyperspectral imager is presented. The imager is based on tuneable broadband near-infrared supercontinuum laser and monochromatic camera. The compact imager is capable of rapid hyperspectral imaging for ranges over 30 m.
4
Wells, Peter J., S. J. Powell, Stephen J. Marshall, Don N. Whiteford, and R. C. Rixon. "Evaluation of a 3D clinical facial imager." In OE/LASE'93: Optics, Electro-Optics, & Laser Applications in Science& Engineering, edited by Abund O. Wist. SPIE, 1993. http://dx.doi.org/10.1117/12.154965.
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5
Marshall, Stephen J., R. C. Rixon, Don N. Whiteford, J. T. Cumming, Peter J. Wells, and S. J. Powell. "Development of a 3D clinical facial imager." In OE/LASE'93: Optics, Electro-Optics, & Laser Applications in Science& Engineering, edited by Halina Podbielska. SPIE, 1993. http://dx.doi.org/10.1117/12.155720.
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6
Vasile, Alexandru, Frederick R. Waugh, Daniel Greisokh, and Richard M. Heinrichs. "Automatic Alignment of Color Imagery onto 3D Laser Radar Data." In 35th Applied Imagery Pattern Recognition Workshop (AIPR 2006). IEEE, 2006. http://dx.doi.org/10.1109/aipr.2006.16.
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7
Berechet, Ion, Gérard Berginc, and Stefan Berechet. "Scattering computation for 3D laser imagery and reconstruction algorithms." In SPIE Optical Engineering + Applications, edited by Leonard M. Hanssen. SPIE, 2012. http://dx.doi.org/10.1117/12.929135.
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8
Sadjadi, Firooz. "Passive 3D Reconstruction using Polarimetric Infrared Imagery." In LEOS 2007 - IEEE Lasers and Electro-Optics Society Annual Meeting. IEEE, 2007. http://dx.doi.org/10.1109/leos.2007.4382285.
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Berginc, Gerard. "Scattering models for range profiling and 2D-3D laser imagery." In SPIE Optical Engineering + Applications, edited by Leonard M. Hanssen. SPIE, 2014. http://dx.doi.org/10.1117/12.2061231.
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Vivet, Pascal, Lucile Arnaud, Stephan Borel, Nicolas Bresson, Myriam Assous, Stephane Nicolas, Gaelle Mauguen, et al. "Advanced 3d Design and Technologies for 3-Layer Smart Imager." In 2022 International Symposium on VLSI Technology, Systems and Applications (VLSI-TSA). IEEE, 2022. http://dx.doi.org/10.1109/vlsi-tsa54299.2022.9771026.
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