Appariement hétérogène entre nuage de points LiDAR et images SAL (partenaire: Institut national d’optique)

Source : Mitacs
Programme : Accélération
Période : 2017-2018
Chercheur(s) du centre impliqué(s):

  • Sylvie Daniel

Résumé :
Depuis 2011, une plateforme SAL (Synthetic Aperture Ladar) a été développée et testée en laboratoire à l’Institut National d’Optique (INO), sur de petites scènes et à courtes distances. L’INO souhaite maintenant évaluer la possibilité d’utiliser un tel système d’acquisition pour des applications réelles de cartographie urbaine, notamment de modélisation 3D intérieure. Actuellement, les balayeurs laser (i.e. LiDAR) sont couramment exploités pour réaliser de telles cartographies 3D. Cependant, cette technologie fournit des nuages de points qui laissent place à des indéterminations de profondeur. Dans ce contexte, l’ajout de mesures SAL pourrait aider à mieux distinguer les objets. Ceci constitue la finalité de cette recherche à savoir la combinaison des données LiDAR et SAL. Compte tenu des différences de champ de vue, de géométrie et de radiométrie inhérentes aux scènes acquises par les deux capteurs, il est apparu évident de procéder en premier lieu à un appariement des mesures SAL et LiDAR selon une approche de calibrage impliquant des marqueurs prédéfinis plutôt que par la caractérisation du contenu de scènes intérieures. Dans ce contexte, nous avons élaboré une méthodologie dédiée de calibrage des capteurs SAL et LiDAR. Celle-ci consiste à effectuer, en premier lieu, un calibrage entre un LiDAR et une caméra optique, puis, en deuxième lieu, un calibrage entre une caméra optique et la plateforme SAL. Le passage intermédiaire par la caméra optique permet de mettre en relation (i.e. calcul de pose) la plateforme SAL et le LiDAR. Le recalage du capteur optique et de la plateforme SAL constitue l’objectif général du projet. Celui-ci présente plusieurs défis, entre autres : déterminer un contenu 3D pour le recalage; spécifier et formaliser les paramètres internes intervenant dans la formation de l’image SAL. Les résultats attendus à l’issue de cette recherche sont une nouvelle méthodologie de calibrage ainsi qu’une validation expérimentale de ses performances. Les stagiaires participeront au développement de technologies de pointe dans un domaine qui connait un essor remarquable (i.e. la cartographie urbaine 3D) et ils contribueront également à la définition de nouvelles pratiques dans des contextes inexplorés (ex. association d’un LiDAR et d’un SAL). La recherche proposée permettra à l’INO de bonifier la technologie SAL dans un contexte de cartographie urbaine et de modélisation 3D.