Co-registration of 3D heterogeneous geo-referenced data: contributions to the correction of mobile mapping systems surveys
Co-recalage de données hétérogènes 3D géo-référencées : contributions à la correction des relevés laser mobiles
Résumé
The development of 3D mapping databases is a matter of increasing interest. Databases have recently been developed at different scales (national, European, international) and to meet different needs. Such development has been made possible by the implementation of efficient 3D mapping technologies. 3D mapping strategies are based on multi-sensor data fusion usually performed after a preprocessing step that includes registration and filtering. In this thesis, we present new registration methods applied to solve problems in 3D urban environment representations issued from a Mobile Mapping System. We improve the stability of convergence, the computation time and handle heterogeneous data sets in various scenarios. We also propose a new method for qualitative evaluation of 3D registration related to the developed algorithms. Two variants of FQ-Evaluation were tested, based on the extraction and the comparison of geometric features.
Un développement considérable des bases de données cartographiques 3D à différentes échelles s'est produit ces dernières années. Il a été stimulé par de nombreux besoins et soutenu par de véritables progrès technologiques, et par une diversité d'approches en numérisation 3D. Nous considérons dans cette thèse un contexte de production de cartographie numérique basée sur la fusion de données hétérogènes 3D. Nous intégrons trois types de données : relevés avec laser fixe, relevés avec laser mobile issus d'un Système de Cartographie Mobile (MMS) et un Modèle Numérique de Surface (MNS). Les caractéristiques différentes de ces données muti-sources se traduisent par des incohérences et des déformations. Nous nous focalisons essentiellement sur les erreurs affectant les données du MMS. Nous décrivons une démarche innovante de correction de relevés laser terrestres en nous basant sur des données externes au système d'acquisition (MNS, BD ORTHO®...). Notre démarche est basée sur un recalage hétérogène de données 3D. Nous proposons trois variantes de recalage rigide de la famille des ICP. Nous proposons également une nouvelle méthode d'évaluation qualitative du recalage, ayant deux variantes. Celle-ci est basée sur l'extraction et la comparaison de primitives géométriques. Elle a été utilisée pour la comparaison des précisions des algorithmes de recalage développés. Les résultats expérimentaux issus de nos implémentations montrent des temps raisonnables pour une exploitation sur de grandes bases de données.
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