Création de modèles 3D intelligents à partir de nuages de points acquis par lidar terrestre mobile

Source : CRSNG (Conseil de Recherches en Sciences Naturelles et en Génie du Canada)
Programme : Subvention à la découverte
Période : 2013-2018
Chercheur(s) du centre impliqué(s):

  • Sylvie Daniel

Résumé :
Les balayeurs laser mobiles (MLS – Mobile Laser Scanning) permettent d’effectuer des levés de données géospatiales rapidement, efficacement et de façon rentable. L’utilisation de tels systèmes réduit de 80 à 90% le temps passé sur le terrain à collecter des données. En contrepartie, le temps consacré aux traitements a augmenté de 200 à 300%. En effet, les nuages de points laser enregistrés fournissent une représentation complète des scènes numérisées, sans focus sur un objet particulier. Le défi associé au traitement de ces données provient donc du fait qu’il est très difficile de délimiter individuellement les différents objets au sein de la vaste quantité de points laser et d’extraire leur géométrie et éléments caractéristiques. Bien que des algorithmes numériques efficaces puissent être appliqués pour accélérer le processus de traitement, celui-ci repose très souvent sur des interventions manuelles de la part d’un opérateur humain. Par ailleurs, la valeur ajoutée n’apparaît que lorsque le nuage de points géoréférencés 3D est transformé en un modèle 3D intelligent de l’infrastructure ou de l’environnement urbain étudié. Cette description sémantique est non seulement plus compacte que les données brutes, mais elle supporte également des tâches de haut niveau, telles que l’analyse de l’espace utilisé ou planifié. Voilà le vrai défi auquel fait face actuellement ce domaine de recherche.

L’objectif à long terme de ce programme de recherche est la conception de nouvelles méthodologies et de nouveaux processus pour la création efficace de modèles 3D intelligents à partir de nuages de points acquis par LiDAR terrestre mobile. De cet objectif global découle trois objectifs spécifiques:
- Développer de nouvelles méthodes innovantes pour segmenter efficacement les nuages de points LiDAR et en extraire les structures proéminentes de la scène balayée.
- Concevoir de nouveaux processus pour transformer les nuages de points LiDAR en modèles sémantiques facilitant la compréhension de l’environnement étudié et la planification des tâches.
- Concevoir et développer de nouvelles stratégies pour apparier les nuages de points LiDAR avec des images.

Ce programme de recherche repose sur les concepts de point d’intérêt et de descripteurs 3D, adaptés aux nuages de points issus d’un LiDAR terrestre. Peu de travaux de recherche ont été menés jusqu’à maintenant sur ce sujet. Le concept de point d’intérêt pour le balayage laser mobile pourrait avoir un impact important sur la capacité et la facilité avec laquelle il est possible de créer des modèles 3D multi-échelles et à leur associer une sémantique. Le tout dans l’optique de satisfaire les demandes considérables en géo-information, qui requièrent aujourd’hui des données plus à jour, plus tridimensionnelles et plus accessibles sur le Web.