Extraction des éléments de façade de bâtiments patrimoniaux à partir de données issues de scanner laser terrestre

KENZA AITELKADI

doi:10.52638/rfpt.2015.229

Authors

KENZA AITELKADI Ecole des sciences géomatiques et ingénierie topographique, IAV Hassan II, RABAT

DOI:

https://doi.org/10.52638/rfpt.2015.229

Keywords:

patrimoine, modélisation 3D, scanner laser terrestre, segmentation, modèle vectoriel

Abstract

Le relevé par Scanner Laser Terrestre (SLT) et le traitement de ces données, ou lasergrammétrie, est en pleine évolution depuis plusieurs années. Les domaines de l'architecture et de la sauvegarde du patrimoine culturel bénéficient de plus en plus des produits dérivés de cette technologie. L'apparition de la lasergrammétrie a permis l'inventaire, l'archivage et la modélisation tridimensionnelle des édifices et des sites. Toutefois, le processus de traitement des données brutes et de production des produits dérivés est long et parfois difficile. Des travaux de recherche ont alors permis d'automatiser certaines étapes de traitement. Dans le cadre de l'analyse de façades de bâtiments historiques, les approches de traitement automatique développées pour l'identification des plans et des détails, dont la phase de segmentation, sont généralement géométriques. Ces approches présentent cependant des limites dans l'identification des éléments de façades appartenant au même plan. Dans ce contexte, nous proposons un nouveau processus automatique de segmentation d'un nuage de points. Ce processus intègre l'ensemble des composantes du nuage de points à savoir les composantes géométriques et radiométriques - couleur et intensité laser. Nous présentons ensuite une nouvelle méthode de filtrage des résultats de segmentation basée sur la triangulation de Delaunay. L'étape finale consiste à détecter les contours des éléments segmentés en vue de l'établissement d'un modèle vectoriel. Cette méthode est testée sur des façades des anciennes Médinas au Maroc dont celle de la Médina de Casablanca. Nos résultats montrent l'importance d'intégrer toutes les composantes du nuage de points pour l'établissement du modèle vectoriel.

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Author Biography

KENZA AITELKADI, Ecole des sciences géomatiques et ingénierie topographique, IAV Hassan II, RABAT

Ingenieur chargé d'enseignement au département de la photogrammétrie, cartographie, télédetection et SIG

References

Journal
Cang G., Li M., Yue J., Ou J. et Zhu L., 2013. Effect of Target Properties on Terrestrial Laser Scanning Intensity Data. International Conference on Remote Sensing, Environment and Transportation Engineering (RSETE 2013): pp 818 — 821

Cazals F., Giesen J., Pauly M. et Zomorodian A., 2006. The conformal alpha shape filtration. Springer, Volume 22, Issue 8 : pp 531-540

Cattedra R., 2003. «Casablanca: la réconciliation patrimoniale comme enjeu de l'identité urbaine». Rives nord-méditerranéennes, 16 | 2003: pp 61-77.

Barnea S. et Filin S., 2013. Segmentation of terrestrial laser scanning data using geometry and image information. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing: pp. 33-48.

Boissonnat J.D., 1984. Geometric structures for three dimensional shape representation. ACM transactions on Graphics, 3(4): pp 266-286.

Borrmann D., Elseberg J., Lingemann K. et Nüchter A., 2011. The 3D Hough Transform for Plane Detection in Point Clouds: A Review and a new Accumulator Design. 3D Research Volume 2 Issue 2, Article No. 32 Springer: pp 1-13

Boulaassal H. Landes T. et Grussenmeyer P., 2009. Automatic Extraction of Planar Clusters and their Contours on Building Facades Recorded by Terrestrial Laser Scanner. International Journal of Architectural Computing, 7 (1): pp. 1-20.

Edelsbrunner H. et Müke E.P., 1994. Three-dimensional alpha shapes. ACM Trans. Graph., 13(1): pp 43-72.

Fischlerand M.A. et Bolles R.C., 1981. Random Sample Consensus: A Paradigm for Model Fitting with Applications to Image Analysis and Automated Cartography, Comm. Of the ACM, vol. 24: pp 381—395.

Hu F., Zhao Y., Wang W. et Huang X., 2013. Discrete point cloud filtering and searching based on VGSO algorithm. Proceedings 27th European Conference on Modelling and Simulation. Lancaster University UK: pp 850-856.

Mapuris W.T. et Sithole G., 2012. 3D Object Segmentation of point clouds using profiling techniques. South African Journal of Geomatics, 1 (1): pp. 60-76.

Pedro A. De-Alarco´ N. Pascual-Montano A. Gupta A. et Jose M.C., 2002. Modeling Shape and Topology of Low-Resolution Density Maps of Biological Macromolecules. Biophysical Journal Volume 83: pp 619 — 632

Pu S and Vosselman G (2009) Building facade reconstruction by fusing terrestrial laser points and images. Sensors, 9(6): pp. 4525-4542.

Livres et thèses:
Boulaassal H., 2010. Segmentation et modélisation géométriques de façades de bâtiments à partir de relevés laser terrestres. PhD. INSA Strasbourg. http://scd-theses.u-strasbg.fr/1785/

Hartley R. et Zisserman A., 2003. Multiple view geometry in computer vision. Cambridge University Press. Second Edition: pp. 170-178.

Conférences
Aitelkadi K., Tahiri D., Simonetto E., Sebari I. and Polidori L., 2013. Segmentation of heritage building by means of geometric and radiometric components. ISPRS Annals of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences— Volume II-5/W1: pp 1-6.

Demir N., Baltsavias E., 2012. Automated modeling of 3D building roofs using image and LIDAR data. ISPRS Annals of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, Volume I-4, 2012 XXII ISPRS Congress, Melbourne, Australia.

Filin S., 2002. Surface clustering from airborne laser scanning data. In: International Archives of Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, vol. XXXIV, part 3A/B, Graz, Austria: pp. 119-124.

Jarvis R.A., 1977. Computing the shape hull of points in the plane. In proceeding Computing Society Conference on Pattern Recognition and Image Processing: pp 231-241.

Koschan A. et Abidi M., 2001. A Comparison of Median Filter Techniques for Noise Removal in Color Images. In: D. Paulus and J. Denzler (Editors), Proc. 7th German Workshop on Color Image Processing, pp. 69-79, Erlangen, Germany, October 2001.

Pu S. et Vosselman G., 2006. Automatic extraction of building features from terrestrial laser scanning. In: International Archives of Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, vol. 35, part 6, Dresden, Germany: pp. 33-39.

Stylianou G. et Farin G., 2003. Crest lines extraction from 3D triangulated meshes. In: Hierarchical and geometrical methods in scientific visualization. 2003: pp. 269—81.

Voegtle T., Schwab I. et Landes T., 2008. Influences of different materials on the measurements of a terrestrial laser scanner (TLS). In: International Archives of Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences,Vol. XXXVII, Part B5, Beijing, 2008, pp. 1061-1066.

Voegtle T. et Wakaluk S., 2009. Effect on the measurements of terrestrial laser scanner HDS 6000 (LEICA) caused by different object materials. International Archives of Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, vol. XXXVIII, Part 3/W8 — Paris, France: pp 68 — 74.

Wang Y. et Gao J., 2006. Boundary recognition in sensor networks by topological methods, in: MobiCom'06, Proceedings of the 12th Annual International Conference on Mobile Computing and Networking, ACM.

Xiao Y., Wang C., Xi X.H. et Zhang W.M., 2014. A comprehensive framework of building model reconstruction from airborne LIDAR data.35th International Symposium on Remote Sensing of Environment (ISRSE35), 2014 IOP Conf. Ser: Earth Environ. Sci. 17 012178.

Strom J., Richardson A. et Olson E., 2010. Graph-based segmentation for colored 3D laser point clouds. IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems, October 2010, Taipei, Taiwan.