Recalage rigide de relevé laser par mise en correspondance robuste basée sur des segments

Abstract

Le recalage se révèle indispensable pour assembler des relevés laser devant servir à l'analyse, à la documentation et à la reconstruction tridimensionnelle d'environnements. Ce problème apparaît lorsqu'une zone d'intérêt est numérisée, au fil du temps, deux ou plusieurs fois, ou quand sa complexité nécessite un accroissement du nombre de stations de scanner laser fixes. Aussi, en raison de la variété des techniques disponibles d'acquisition, l'intégration multi-données devient une question importante puisqu'elle permet de mettre en cohérence des données contenant souvent une information complémentaire. La vaste majorité des algorithmes existants s'appuient sur les éléments ponctuels. C'est pourquoi les méthodes ICP basées-point demeurent actuellement les plus répandues. Cet article propose l'utilisation des segments sous forme d'intersections entre les plans principaux, pour un recalage rigide des nuages de points mobiles avec d'autres données, qu'elles soient 2D ou 3D. Ces primitives peuvent être aisément extraites, même dans les données laser hétérogènes de faible densité. Quelques méthodes de recalage basées-lignes ont été examinées afin de vérifier leur précision et robustesse au bruit. Les erreurs des paramètres estimés ainsi qu'un nouveau critère — distance modifiée de Hausdorff ont été employés pour les besoins d'une analyse quantitative. Au vu de ces éléments, une chaîne complète nommée RLMR-FMII 2 comprenant un recalage grossier suivi par un recalage fin est proposée pour calculer les paramètres de pose à partir de segments appariés.Étant donné que la mise en correspondance automatique d'entités linéaires est ardue et influence l'estimation des paramètres optimaux de transformation, une méthode d'appariement étudiant la similitude relative est avancée. Enfin, l'efficacité de cette méthode de recalage par mise en correspondance préalable des segments est évaluée et discutée.