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Contours actifs et information a priori pour l'analyse de changements : application à la mise à jour de cartes numériques du bâti urbain à partir d'images optiques de télédétection haute résolution

Bailloeul, Timothée. Contours actifs et information a priori pour l'analyse de changements : application à la mise à jour de cartes numériques du bâti urbain à partir d'images optiques de télédétection haute résolution. PhD, Institut National Polytechnique de Toulouse, 2005

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Official URL: http://ethesis.inp-toulouse.fr/archive/00000282/

Abstract

Cette thèse a pour objectif de proposer une méthodologie visant à analyser les changements entre une carte numérique de bâtiments et des données de télédétection optiques haute résolution plus récentes. L'idée centrale de notre approche est d'utiliser l'information géométrique et spécifique des bâtiments symbolisés dans la carte afin de faciliter leur reconnaissance dans une image satellitaire panchromatique et de s'affranchir des difficultés du milieu urbain. Cette connaissance a priori est incorporée comme une contrainte de forme dans un modèle variationnel de recalage fin carte-image par contours actifs. Nous proposons des solutions nouvelles pour l'amélioration de la robustesse des contours actifs contraints: la fusion de l'image avec un Modèle Numérique de Surface (MNS) et la variation spatio-temporelle de la contrainte de forme permettent de surmonter le problème des minima locaux. Une nouvelle énergie de contrainte de forme, linéaire et quadratique, permet aux contours actifs de s'affranchir localement et parallèlement de la forme a priori de la carte pour mieux segmenter l'objet dans l'image. L'alignement des données par contours actifs résout le problème des variabilités exogènes carte-image indépendantes d'un changement effectif et rend ainsi l'analyse de changements subséquente plus fiable. Des indices de changement simplement calculés à partir du MNS et d'une image satellitaire multispectrale sont fusionnés pour la détection de changements univoques du bâti urbain. En l'absence de changement univoque, une méthode basée sur le vote de Hough quantifie la ressemblance entre le polygone cartographique recalé et des primitives segments extraites de l'image panchromatique. La fusion du score de Hough avec la variation géométrique enregistrée par le recalage des contours actifs permet la formulation d'une probabilité de non-changement visant à assister un opérateur dans sa tâche de révision de carte.

Item Type:PhD Thesis
Uncontrolled Keywords:
Institution: Université de Toulouse > Institut National Polytechnique de Toulouse - INPT
Laboratory name:
Research Director:
Marthon, Philippe
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