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Publications about Object extraction
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9 Technical and Research Reports |
7 - Extraction de Houppiers par Processus Objet.
G. Perrin and X. Descombes and J. Zerubia. Research Report 5037, INRIA, France, December 2003.
Keywords : Object extraction, Tree Crown Extraction, Stochastic geometry, Marked point process, RJMCMC.
@TECHREPORT{Perrin03,
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| author |
= |
{Perrin, G. and Descombes, X. and Zerubia, J.}, |
| title |
= |
{Extraction de Houppiers par Processus Objet}, |
| year |
= |
{2003}, |
| month |
= |
{December}, |
| institution |
= |
{INRIA}, |
| type |
= |
{Research Report}, |
| number |
= |
{5037}, |
| address |
= |
{France}, |
| url |
= |
{https://hal.inria.fr/inria-00071547}, |
| pdf |
= |
{https://hal.inria.fr/file/index/docid/71547/filename/RR-5037.pdf}, |
| ps |
= |
{https://hal.inria.fr/docs/00/07/15/47/PS/RR-5037.ps}, |
| keyword |
= |
{Object extraction, Tree Crown Extraction, Stochastic geometry, Marked point process, RJMCMC} |
| } |
Résumé :
Nous cherchons à extraire des houppiers à partir d'images de télédétection. Pour ce faire, nous construisons un processus objet et assimilons nos images d'arbres à des réalisations de ce processus. La première étape consiste à définir d'une part les objets géométriques modélisant les arbres, et d'autre part la densité du processus à simuler.La seconde étape consiste à construire un algorithme MCMC à sauts réversibles, et une estimée de la configuration d'objets. Les transitions aléatoires de la chaîne sont régies par des noyaux de propositions, chacun étant associé à une perturbation.Nous testons notre modèle sur des images aériennes de peupleraies fournies par l'IFN. |
Abstract :
In this paper we aim at extracting tree crowns from remotely sensed images. Our approach is to consider that these images are some realizations of a marked point process. The first step is to define the geometrical objects that design the trees, and the density of the process.Then, we use a reversible jump MCMC dynamics and a simulated annealing to get the maximum a posteriori estimator of the tree crowns distribution on the image. Transitions of the Markov chain are managed by some specific proposition kernels.Results are shown on aerial images of poplars given by IFN. |
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8 - Automatic 3D Land Register Extraction from Altimetric Data in Dense Urban Areas.
M. Ortner and X. Descombes and J. Zerubia. Research Report 4919, INRIA, France, September 2003.
Keywords : Object extraction, Buildings, RJMCMC, Stochastic geometry, Digital Elevation Model (DEM), Marked point process.
@TECHREPORT{4919,
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| author |
= |
{Ortner, M. and Descombes, X. and Zerubia, J.}, |
| title |
= |
{Automatic 3D Land Register Extraction from Altimetric Data in Dense Urban Areas}, |
| year |
= |
{2003}, |
| month |
= |
{September}, |
| institution |
= |
{INRIA}, |
| type |
= |
{Research Report}, |
| number |
= |
{4919}, |
| address |
= |
{France}, |
| url |
= |
{https://hal.inria.fr/inria-00071660}, |
| pdf |
= |
{https://hal.inria.fr/file/index/docid/71660/filename/RR-4919.pdf}, |
| ps |
= |
{https://hal.inria.fr/docs/00/07/16/60/PS/RR-4919.ps}, |
| keyword |
= |
{Object extraction, Buildings, RJMCMC, Stochastic geometry, Digital Elevation Model (DEM), Marked point process} |
| } |
Résumé :
Ce travail présente un algorithme qui extrait automatiquement un plan cadastral de la description altimétrique (relief) d'une zone urbaine dense. L'altimétrie d'une ville est une donnée qui est maintenant facilement accessible. Dans ce rapport, nous présentons par exemple des résultats sur deux types de données altimétriques : le premier consiste en un Modèle Numérique d'Elévation (MNE) obtenu par corrélation d'images optiques, le second correspond à un MNE obtenu par mesure LASER.Notre objectif principal est de définir un algorithme entièrement automatique capable d'extraire un grand nombre de bâtiments dans des zones urbaines denses.Nous nous intéressons donc plus particulièrement à l'extraction de formes élémentaires et proposons un algorithme qui modélise les bâtiments par des formes rectangulaires. Le résultat obtenu consiste en une carte cadastrale qui peut être utilisée pour faire une estimation précise des formes de toits, par exemple.L'algorithme proposé ici repose sur nos travaux précédents. Nous modélisons des villes par des configurations de rectangles auxquelles nous associons une énergie définie de manière à tenir compte aussi bien d'une information de bas niveau provenant des données utilisées que d'une connaissance géometrique de l'agencement des bâtiments dans les zones urbaines.L'estimation est ensuite faite en minimisant l'énergie définie grace à un recuit-simulé.Nous utilisons un échantilloneur MCMC qui est une combinaison de techniques générales de type Metropolis Hastings Green et de l'algorithme de simulation de processus ponctuel proposé par Geyer et Møller. Nous utilisons en particulier des noyaux de proposition originaux comme la naissance ou mort dans un voisinage, et nous définissons l'énergie par rapport à un processus ponctuel de Poisson non-homogène, ce qui permet d'améliorer le comportement dynamique de l'algorithme.Les resultats que nous présentons sont obtenus sur des donnée réelles fournies par l'IGN. Nous extrayons automatiquement des configurations composées d'une centaine de bâtiments sur des zones dont la taille est en moyenne de 200m sur 200m. L'erreur commise est en moyenne de 15. |
Abstract :
This work present an automatic algorithm that extract 3D land register from altimetric data in dense urban areas. Altimetry of a town is a data which is easily available yet difficult to exploit. For instance, we present here results on two kind of measurements : the first one consists in a Digital Elevation Model (DEM) built using a correlation algorithm and some optical data, while the second one consists in a DEM obtained by Laser measurments.Our main objective is to design an entirely automatic method that is able to deal with this kind of data in very dense urban areas.We thus focus on elementary shape extraction and propose an algorithm that extracts rectangular buildings. The result provided consists in a kind of vectorial land register map that can be used, for instance, to perform precise roof shape estimation.The proposed algorithm uses our previous work. Using a point process framework, we model towns as configuration of rectangles. An energy is defined, that takes into account both a low level information provided by the altimetry of the scene, and some geometric knowledge of the disposition of buildings in towns.The estimation is done by minimizing the energy using a simulated annealing. We use a MCMC sampler that is a combination of general Metropolis Hastings Green techniques and Geyer and Møller algorithm of sampling of point processes. We use some original proposition kernels, such as birth or death in a neighborhood and define the energy with respect to an inhomogeneous Poisson point process.We present results on real data provided by IGN (French Mapping Institute). Results were automatically obtained, on areas that are 200m by 200m large. These results consist in configurations of around 100 rectangles describing considered areas with an error of 15 missclassification. |
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9 - Improved RJMCMC Point Process Sampler for Object Detection by Simulated Annealing.
M. Ortner and X. Descombes and J. Zerubia. Research Report 4900, INRIA, France, August 2003.
Keywords : Buildings, Object extraction, RJMCMC, Marked point process.
@TECHREPORT{4900,
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| author |
= |
{Ortner, M. and Descombes, X. and Zerubia, J.}, |
| title |
= |
{Improved RJMCMC Point Process Sampler for Object Detection by Simulated Annealing}, |
| year |
= |
{2003}, |
| month |
= |
{August}, |
| institution |
= |
{INRIA}, |
| type |
= |
{Research Report}, |
| number |
= |
{4900}, |
| address |
= |
{France}, |
| url |
= |
{https://hal.inria.fr/inria-00071683}, |
| pdf |
= |
{https://hal.inria.fr/file/index/docid/71683/filename/RR-4900.pdf}, |
| ps |
= |
{https://hal.inria.fr/docs/00/07/16/83/PS/RR-4900.ps}, |
| keyword |
= |
{Buildings, Object extraction, RJMCMC, Marked point process} |
| } |
Résumé :
Nous commen ons par résumer l'algorithme de Geyer et Møller qui permet, en utilisant une chaîne de Markov, d'échantillonner des lois de processus ponctuels. Nous rappelons également le cadre théorique proposé par Green qui permet d'imposer la réversibilité d'une chaîne de Markov sous une loi désirée.Dans le cadre de nos applications en traitement d'image, nous sommes intéressés par la simulation de processus ponctuels dont la loi dépend fortement de la localisation géographique des points. Nous présentons donc ici des noyaux de proposition qui améliorent la capacité de l'algorithme de Geyer et Meyer à explorer les bons endroits de l'espace d'état. En particulier, nous proposons une transformation qui permet de faire apparaître ou disparaître des points dans un voisinage quelconque d'un autre point. Nous gardons également la possibilité de générer des points suivant une loi non uniforme.Nous construisons donc de tels noyaux de perturbations grâce au travail de Green de manière à garder la-(.) réversibilité de la chaîne de Markov construite. Nous démontrons ensuite les bonnes propriétés de stabilité qui assurent le bon comportement asymptotique de la chaîne. En particulier, grâce à une condition de «drift», nous montrons l'ergodicité géométrique et la récurrence de la chaîne au sens de Harris.Nous concluons en validant par l'expérience nos résultats théoriques, et en montrons leur utilité sur un exemple concret.Nous proposons d'ultimes améliorations pour conclure. |
Abstract :
We first recall Geyer and Møller algorithm that allows to sample point processes using a Markov chain. We also recall Green's framework that allows to build samplers on general state spaces by imposing reversibility of the designed Markov chain.Since in our image processing applications, we are interested by sampling highly spatially correlated and non-invariant point processes, we adapt these ideas to improve the exploration ability of the algorithm. In particular, we keep the ability of generating points with non-uniform distributions, and design an updating scheme that allows to generate points in some neighborhood of other points. We first design updating schemes under Green's framework to keep (.) reversibility of the Markov chain and then show that stability properties are not loosed. Using a drift condition we prove that the Markov chain is geometrically ergodic and Harris recurrent.We finally show on experimental results that these kinds of updates are usefull and propose other improvements. |
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2 Collection articles or Books chapters |
1 - A Reversible Jump MCMC Sampler for Object Detection in Image Processing.
M. Ortner and X. Descombes and J. Zerubia. In Monte Carlo and Quasi-Monte Carlo Methods, Publ. Springer Verlag, 2005.
Keywords : RJMCMC, Marked point process, Object extraction.
@INCOLLECTION{ortner_lnsmc2qmc,
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| author |
= |
{Ortner, M. and Descombes, X. and Zerubia, J.}, |
| title |
= |
{A Reversible Jump MCMC Sampler for Object Detection in Image Processing}, |
| year |
= |
{2005}, |
| booktitle |
= |
{Monte Carlo and Quasi-Monte Carlo Methods}, |
| publisher |
= |
{Springer Verlag}, |
| url |
= |
{http://link.springer.com/book/10.1007/3-540-31186-6}, |
| pdf |
= |
{http://link.springer.com/chapter/10.1007%2F3-540-31186-6_23}, |
| keyword |
= |
{RJMCMC, Marked point process, Object extraction} |
| } |
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2 - An application of marked point process to the extraction of linear networks for images.
R. Stoica and X. Descombes and M.N.M. Van Lieshout and J. Zerubia. In Spatial statitics through applications, Publ. WITPress, 2002.
Keywords : Line networks, Road network, Object extraction, Satellite images, Marked point process.
@INCOLLECTION{stoicaXDlivre,
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| author |
= |
{Stoica, R. and Descombes, X. and Van Lieshout, M.N.M. and Zerubia, J.}, |
| title |
= |
{An application of marked point process to the extraction of linear networks for images}, |
| year |
= |
{2002}, |
| booktitle |
= |
{Spatial statitics through applications}, |
| publisher |
= |
{WITPress}, |
| url |
= |
{http://www.witpress.com/books/978-1-85312-649-9}, |
| pdf |
= |
{http://oai.cwi.nl/oai/asset/10645/10645A.pdf}, |
| keyword |
= |
{Line networks, Road network, Object extraction, Satellite images, Marked point process} |
| } |
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