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Publications sur Reconstruction en 3D
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2 Articles |
1 - Automatic Building Extraction from DEMs using an Object Approach and Application to the 3D-city Modeling.
F. Lafarge et X. Descombes et J. Zerubia et M. Pierrot-Deseilligny. Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, 63(3): pages 365-381, mai 2008.
Mots-clés : Building extraction, Reconstruction en 3D, Digital Elevation Model, Geometrie stochastique.
@ARTICLE{lafarge_jprs08,
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| author |
= |
{Lafarge, F. and Descombes, X. and Zerubia, J. and Pierrot-Deseilligny, M.}, |
| title |
= |
{Automatic Building Extraction from DEMs using an Object Approach and Application to the 3D-city Modeling}, |
| year |
= |
{2008}, |
| month |
= |
{mai}, |
| journal |
= |
{Journal of Photogrammetry and Remote Sensing}, |
| volume |
= |
{63}, |
| number |
= |
{3}, |
| pages |
= |
{365-381}, |
| pdf |
= |
{ftp://ftp-sop.inria.fr/ariana/Articles/2008_lafarge_jprs08.pdf}, |
| keyword |
= |
{Building extraction, Reconstruction en 3D, Digital Elevation Model, Geometrie stochastique} |
| } |
Abstract :
In this paper, we present an automatic building extraction method from Digital Elevation Models based on an object approach.
First, a rough approximation of the building footprints is realized by a method based on marked point processes: the building
footprints are modeled by rectangle layouts. Then, these rectangular footprints are regularized by improving the connection
between the neighboring rectangles and detecting the roof height discontinuities. The obtained building footprints are structured
footprints: each element represents a specific part of an urban structure. Results are finally applied to a 3D-city modeling process. |
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2 - Modèle Paramétrique pour la Reconstruction Automatique en 3D de Zones Urbaines Denses à partir d'Images Satellitaires Haute Résolution.
F. Lafarge et X. Descombes et J. Zerubia et M. Pierrot-Deseilligny. Revue Française de Photogrammétrie et de Télédétection (SFPT), 180: pages 4--12, 2005.
Mots-clés : Reconstruction en 3D, Zones urbaines, Approche bayésienne, MCMC, Imagerie satellitaire.
Copyright : SFPT
@ARTICLE{lafarge_sfpt05,
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| author |
= |
{Lafarge, F. and Descombes, X. and Zerubia, J. and Pierrot-Deseilligny, M.}, |
| title |
= |
{Modèle Paramétrique pour la Reconstruction Automatique en 3D de Zones Urbaines Denses à partir d'Images Satellitaires Haute Résolution}, |
| year |
= |
{2005}, |
| journal |
= |
{Revue Française de Photogrammétrie et de Télédétection (SFPT)}, |
| volume |
= |
{180}, |
| pages |
= |
{4--12}, |
| pdf |
= |
{ftp://ftp-sop.inria.fr/ariana/Articles/2005_lafarge_sfpt05.pdf}, |
| keyword |
= |
{Reconstruction en 3D, Zones urbaines, Approche bayésienne, MCMC, Imagerie satellitaire} |
| } |
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Thèse de Doctorat et Habilitation |
1 - Modèles stochastiques pour la reconstruction tridimensionnelle d'environnements urbains.
F. Lafarge. Thèse de Doctorat, Ecole des Mines de Paris, octobre 2007.
Mots-clés : Reconstruction en 3D, Zones urbaines, Imagerie satellitaire, Approche structurelle, Recuit Simule, MCMC.
@PHDTHESIS{lafarge_phd07,
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| author |
= |
{Lafarge, F.}, |
| title |
= |
{Modèles stochastiques pour la reconstruction tridimensionnelle d'environnements urbains}, |
| year |
= |
{2007}, |
| month |
= |
{octobre}, |
| school |
= |
{Ecole des Mines de Paris}, |
| url |
= |
{http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00179695/en/}, |
| keyword |
= |
{Reconstruction en 3D, Zones urbaines, Imagerie satellitaire, Approche structurelle, Recuit Simule, MCMC} |
| } |
Résumé :
Cette thèse aborde le problème de la reconstruction tridimensionnelle de zones urbaines à partir d'images satellitaires très haute résolution. Le contenu informatif de ce type de données est insuffisant pour permettre une utilisation efficace des nombreux algorithmes développés pour des données aériennes. Dans ce contexte, l'introduction de connaissances a priori fortes sur les zones urbaines est nécessaire. Les outils stochastiques sont particulièrement bien adaptés pour traiter cette problématique.
Nous proposons une approche structurelle pour aborder ce sujet. Cela consiste à modéliser un bâtiment comme un assemblage de modules urbains élémentaires extraits d'une bibliothèque de modèles 3D paramétriques. Dans un premier temps, nous extrayons les supports 2D de ces modules à partir d'un Modèle Numérique d' Elévation (MNE). Le résultat est un agencement de quadrilatères dont les éléments voisins sont connectés entre eux. Ensuite, nous reconstruisons les bâtiments en recherchant la configuration optimale de modèles 3D se fixant sur les supports précédemment extraits. Cette configuration correspond à la réalisation qui maximise une densité mesurant la cohérence entre la réalisation et le MNE, mais également prenant en compte des connaissances a priori telles que des lois d'assemblage des modules. Nous discutons enfin de la pertinence de cette approche en analysant les résultats obtenus à partir de données satellitaires (simulations PLEIADES). Des expérimentations sont également réalisées à partir d'images aériennes mieux résolues. |
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6 Articles de conférence |
1 - Reconstruction 3D du bâti par la technique des ombres chinoises.
P. Lukashevish et A. Kraushonak et X. Descombes et J.D. Durou et B. Zalessky et E. Zhizhina. Dans GRETSI Dijon, Dijon, France, novembre 2009.
Mots-clés : Reconstruction en 3D.
@INPROCEEDINGS{luka09,
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| author |
= |
{Lukashevish, P. and Kraushonak, A. and Descombes, X. and Durou, J.D. and Zalessky, B. and Zhizhina, E.}, |
| title |
= |
{Reconstruction 3D du bâti par la technique des ombres chinoises}, |
| year |
= |
{2009}, |
| month |
= |
{novembre}, |
| booktitle |
= |
{GRETSI Dijon}, |
| address |
= |
{Dijon, France}, |
| url |
= |
{http://hal.inria.fr/inria-00399208/fr/}, |
| keyword |
= |
{Reconstruction en 3D} |
| } |
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2 - A new computationally efficient stochastic approach for building reconstruction from satellite data.
F. Lafarge et M. Durupt et X. Descombes et J. Zerubia et M. Pierrot-Deseilligny. Dans XXI ISPRS Congress, Part A, Beijing, China, juillet 2008.
Note : Copyright ISPRS
Mots-clés : Reconstruction en 3D, Building, satellite data, stochastic approach, jump process.
@INPROCEEDINGS{lafarge_isprs08,
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| author |
= |
{Lafarge, F. and Durupt, M. and Descombes, X. and Zerubia, J. and Pierrot-Deseilligny, M.}, |
| title |
= |
{A new computationally efficient stochastic approach for building reconstruction from satellite data}, |
| year |
= |
{2008}, |
| month |
= |
{juillet}, |
| booktitle |
= |
{XXI ISPRS Congress, Part A}, |
| address |
= |
{Beijing, China}, |
| note |
= |
{Copyright ISPRS}, |
| url |
= |
{http://www.isprs.org/proceedings/XXXVII/congress/3_pdf/40.pdf}, |
| keyword |
= |
{Reconstruction en 3D, Building, satellite data, stochastic approach, jump process} |
| } |
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3 - 3D city modeling based on Hidden Markov Model.
F. Lafarge et X. Descombes et J. Zerubia et M. Pierrot-Deseilligny. Dans Proc. IEEE International Conference on Image Processing (ICIP), San Antonio, U.S., septembre 2007.
Note : Copyright IEEE
Mots-clés : Reconstruction en 3D, Building, Hidden Markov Model.
@INPROCEEDINGS{lafarge_icip07,
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| author |
= |
{Lafarge, F. and Descombes, X. and Zerubia, J. and Pierrot-Deseilligny, M.}, |
| title |
= |
{3D city modeling based on Hidden Markov Model}, |
| year |
= |
{2007}, |
| month |
= |
{septembre}, |
| booktitle |
= |
{Proc. IEEE International Conference on Image Processing (ICIP)}, |
| address |
= |
{San Antonio, U.S.}, |
| note |
= |
{Copyright IEEE}, |
| url |
= |
{http://ieeexplore.ieee.org/xpls/abs_all.jsp?arnumber=4379207}, |
| keyword |
= |
{Reconstruction en 3D, Building, Hidden Markov Model} |
| } |
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4 - An Automatic Building Reconstruction Method : A Structural Approach Using High Resolution Images.
F. Lafarge et X. Descombes et J. Zerubia et M. Pierrot-Deseilligny. Dans Proc. IEEE International Conference on Image Processing (ICIP), Atlanta, octobre 2006.
Mots-clés : Reconstruction en 3D, Batiments, RJMCMC, Approche structurelle, Imagerie satellitaire.
Copyright : IEEE
@INPROCEEDINGS{lafarge_icip06,
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| author |
= |
{Lafarge, F. and Descombes, X. and Zerubia, J. and Pierrot-Deseilligny, M.}, |
| title |
= |
{An Automatic Building Reconstruction Method : A Structural Approach Using High Resolution Images}, |
| year |
= |
{2006}, |
| month |
= |
{octobre}, |
| booktitle |
= |
{Proc. IEEE International Conference on Image Processing (ICIP)}, |
| address |
= |
{Atlanta}, |
| pdf |
= |
{ftp://ftp-sop.inria.fr/ariana/Articles/2006_lafarge_icip06.pdf}, |
| keyword |
= |
{Reconstruction en 3D, Batiments, RJMCMC, Approche structurelle, Imagerie satellitaire} |
| } |
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5 - Automatic 3D Building Reconstruction from DEMs: an Application to PLEIADES Simulations.
F. Lafarge et X. Descombes et J. Zerubia et M. Pierrot-Deseilligny. Dans Proc. International Society for Photogrammetry and Remote Sensing Commission I Symposium (ISPRS), Marne La Vallee, France, juillet 2006.
Mots-clés : Reconstruction en 3D, Digital Elevation Model, Building extraction, Zones urbaines denses, PLEIADES simulations.
@INPROCEEDINGS{lafarge_isprs06,
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| author |
= |
{Lafarge, F. and Descombes, X. and Zerubia, J. and Pierrot-Deseilligny, M.}, |
| title |
= |
{Automatic 3D Building Reconstruction from DEMs: an Application to PLEIADES Simulations}, |
| year |
= |
{2006}, |
| month |
= |
{juillet}, |
| booktitle |
= |
{Proc. International Society for Photogrammetry and Remote Sensing Commission I Symposium (ISPRS)}, |
| address |
= |
{Marne La Vallee, France}, |
| pdf |
= |
{ftp://ftp-sop.inria.fr/ariana/Articles/2006_lafarge_isprs06.pdf}, |
| keyword |
= |
{Reconstruction en 3D, Digital Elevation Model, Building extraction, Zones urbaines denses, PLEIADES simulations} |
| } |
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6 - An Automatic 3D City Model : a Bayesian Approach using Satellite Images.
F. Lafarge et X. Descombes et J. Zerubia et M. Pierrot-Deseilligny. Dans Proc. IEEE International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing (ICASSP), Toulouse, France, mai 2006.
Note : Copyright IEEE
Mots-clés : Reconstruction en 3D, Batiments, MCMC, Modele numerique d'elevation (MNE).
@INPROCEEDINGS{florenticassp06,
|
| author |
= |
{Lafarge, F. and Descombes, X. and Zerubia, J. and Pierrot-Deseilligny, M.}, |
| title |
= |
{An Automatic 3D City Model : a Bayesian Approach using Satellite Images}, |
| year |
= |
{2006}, |
| month |
= |
{mai}, |
| booktitle |
= |
{Proc. IEEE International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing (ICASSP)}, |
| address |
= |
{Toulouse, France}, |
| note |
= |
{Copyright IEEE}, |
| pdf |
= |
{ftp://ftp-sop.inria.fr/ariana/Articles/2006_florenticassp06.pdf}, |
| keyword |
= |
{Reconstruction en 3D, Batiments, MCMC, Modele numerique d'elevation (MNE)} |
| } |
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4 Rapports de recherche et Rapports techniques |
1 - A structural approach for 3D building reconstruction.
F. Lafarge et X. Descombes et J. Zerubia et M. Pierrot-Deseilligny. Research Report 6048, INRIA, novembre 2006.
Mots-clés : Reconstruction en 3D, Approche structurelle, Building, RJMCMC, Viterbi.
@TECHREPORT{Lafarge_rr_6048,
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| author |
= |
{Lafarge, F. and Descombes, X. and Zerubia, J. and Pierrot-Deseilligny, M.}, |
| title |
= |
{A structural approach for 3D building reconstruction}, |
| year |
= |
{2006}, |
| month |
= |
{novembre}, |
| institution |
= |
{INRIA}, |
| type |
= |
{Research Report}, |
| number |
= |
{6048}, |
| url |
= |
{https://hal.inria.fr/inria-00114338}, |
| pdf |
= |
{ftp://ftp-sop.inria.fr/ariana/Articles/2006_Lafarge_rr_6048.pdf}, |
| keyword |
= |
{Reconstruction en 3D, Approche structurelle, Building, RJMCMC, Viterbi} |
| } |
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2 - An automatic building extraction method : Application to the 3D-city modeling.
F. Lafarge et P. Trontin et X. Descombes et J. Zerubia et M. Pierrot-Deseilligny. Research Report 5925, INRIA, France, mai 2006.
Mots-clés : Extraction d'objets, Processus ponctuels marques, Reconstruction en 3D, Zones urbaines, Imagerie satellitaire, Modele numerique d'elevation (MNE).
@TECHREPORT{lafarge_rr_may06,
|
| author |
= |
{Lafarge, F. and Trontin, P. and Descombes, X. and Zerubia, J. and Pierrot-Deseilligny, M.}, |
| title |
= |
{An automatic building extraction method : Application to the 3D-city modeling}, |
| year |
= |
{2006}, |
| month |
= |
{mai}, |
| institution |
= |
{INRIA}, |
| type |
= |
{Research Report}, |
| number |
= |
{5925}, |
| address |
= |
{France}, |
| pdf |
= |
{ftp://ftp-sop.inria.fr/ariana/Articles/2006_lafarge_rr_may06.pdf}, |
| keyword |
= |
{Extraction d'objets, Processus ponctuels marques, Reconstruction en 3D, Zones urbaines, Imagerie satellitaire, Modele numerique d'elevation (MNE)} |
| } |
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3 - A Non-Bayesian Model for Tree Crown Extraction using Marked Point Processes.
G. Perrin et X. Descombes et J. Zerubia. Rapport de Recherche 5846, INRIA, France, février 2006.
Mots-clés : Energie d'attache aux données, Extraction d'objets, Extraction de Houppiers, Processus ponctuels marques, Geometrie stochastique, Reconstruction en 3D.
@TECHREPORT{rr_perrin_nonbay_05,
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| author |
= |
{Perrin, G. and Descombes, X. and Zerubia, J.}, |
| title |
= |
{A Non-Bayesian Model for Tree Crown Extraction using Marked Point Processes}, |
| year |
= |
{2006}, |
| month |
= |
{février}, |
| institution |
= |
{INRIA}, |
| type |
= |
{Research Report}, |
| number |
= |
{5846}, |
| address |
= |
{France}, |
| url |
= |
{http://hal.inria.fr/inria-00070180/fr/}, |
| pdf |
= |
{http://hal.inria.fr/inria-00070180/fr/}, |
| keyword |
= |
{Energie d'attache aux données, Extraction d'objets, Extraction de Houppiers, Processus ponctuels marques, Geometrie stochastique, Reconstruction en 3D} |
| } |
Résumé :
Dans ce rapport de recherche, notre but est d'extraire les houppiers à partir d'images aériennes de forêts à l'aide de processus ponctuels marqués d'ellipses ou d'ellipsoïdes. Notre approche consiste, en effet, à modéliser les données comme des réalisations de tels processus. Une fois l'objet géométrique de référence choisi, nous échantillonnons le processus objet défini par une densité grâce à un algorithme MCMC à sauts réversibles, optimisé par un recuit simulé afin d'extraire la meilleure configuration d'objets, qui nous donne l'extraction recherchée.
Nous obtenons ainsi le nombre des arbres, leur localisation et leur taille. Nous présentons, dans ce rapport, un modèle 2D et un modèle 3D pour extraire des statistiques forestières. Ceux-ci sont testés sur des images aériennes infrarouge couleur très haute résolution fournies par l'Inventaire Forestier National (IFN). |
Abstract :
High resolution aerial and satellite images of forests have a key role to play in natural resource management. As they enable forestry managers to study forests at the scale of trees, it is now possible to get a more accurate evaluation of the resources. Automatic algorithms are needed in that prospect to assist human operators in the exploitation of these data. In this paper, we present a stochastic geometry approach to extract 2D and 3D parameters of the trees, by modelling the stands as some realizations of a marked point process of ellipses or ellipsoids, whose points are the locations of the trees and marks their geometric features. As a result we obtain the number of stems, their position, and their size. This approach yields an energy minimization problem, where the energy embeds a regularization term (prior density), which introduces some interactions between the objects, and a data term, which links the objects to the features to be extracted, in 2D and 3D. Results are shown on Colour Infrared aerial images provided by the French National Forest Inventory (IFN) |
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4 - A Parametric Model for Automatic 3D Building Reconstruction from High Resolution Satellite Images.
F. Lafarge et X. Descombes et J. Zerubia et M. Pierrot-Deseilligny. Rapport de Recherche 5687, INRIA, France, septembre 2005.
Mots-clés : Reconstruction en 3D, Batiments, RJMCMC, Modele numerique d'elevation (MNE).
@TECHREPORT{5687,
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| author |
= |
{Lafarge, F. and Descombes, X. and Zerubia, J. and Pierrot-Deseilligny, M.}, |
| title |
= |
{A Parametric Model for Automatic 3D Building Reconstruction from High Resolution Satellite Images}, |
| year |
= |
{2005}, |
| month |
= |
{septembre}, |
| institution |
= |
{INRIA}, |
| type |
= |
{Research Report}, |
| number |
= |
{5687}, |
| address |
= |
{France}, |
| url |
= |
{http://hal.inria.fr/inria-00070326/fr/}, |
| pdf |
= |
{https://hal.inria.fr/file/index/docid/70326/filename/RR-5687.pdf}, |
| ps |
= |
{http://hal.inria.fr/docs/00/07/03/26/PS/RR-5687.ps}, |
| keyword |
= |
{Reconstruction en 3D, Batiments, RJMCMC, Modele numerique d'elevation (MNE)} |
| } |
Résumé :
Dans ce rapport, nous développons un modèle paramétrique pour la reconstruction automatique de bâtiments en 3D fondé sur une approche bayésienne à partir de simulations PLEIADES. Les images satellitaires haute résolution représentent un nouveau type de données permettant de traiter les problèmes de reconstruction 3D de bâtiments. Leur résolution ``relativement basse'' et leur faible rapport signal sur bruit pour ce type de problèmes ne permet pas l'utilisation des méthodes standard développées dans le cas des images aériennes. Nous proposons une approche paramétrique utilisant des Modèles Numériques d'Elévation (MNE) et les empreintes de bâtiments associées modélisées par rectangles. La méthode proposée est fondée sur une approche bayésienne. Une technique de type de Monte Carlo par Chaînes de Markov est utilisée afin d'optimiser le modèle énergétique. |
Abstract :
This report develops a parametric model for automatic 3D building reconstruction based on a Bayesian approach from PLEIADES simulations. High resolution satellite images are a new kind of data to deal with 3D building reconstruction problems. Their ``relatively low'' resolution and low signal noise ration do not allow to use standard methods developed for the aerial image case. We propose a parametric approach using Digital Elevation Models (DEM) and associated rectangular building footprints. The proposed method is based on a Bayesian approach. A Markov Chain Monte Carlo technique is used to optimize the energy model. |
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