Astronomie - Corrélation épipolaire Dense

Introduction

Les méthodes algébriques et numériques récentes ont

permis d’améliorer le traitement des vues multiples en

photogrammétrie. Dans un couple stéréoscopique, la

géométrie épipolaire nous informe que pour chaque point

observé sur une image, cemême point peut être observé sur

l’image correspondante le long d’une droite dite “épipolaire”

(figure 1). La définition d’un intervalle d’éloignement de

l’objet par rapport aux prises de vues correspond à un intervalle

le long de cette droite. L’intervalle de recherche pour

l’appariement n’est donc plus toute l’image, mais se situe le

long d’un segment. Les caractéristiques des prise de vues

sont généralement inconnues (paramètres de l’objectif,

conditions de mise au point, position des points de vue,

orientation de l’appareil photo) et affectent les opérations de

mesure et de calcul. Le potentiel métrique des systèmes de

mesure 3D basé sur des appareils photographiques numériques

a été souligné dans (Förstner, 2004 ; Sanz-Ablanedo

et al. 2009 ; Eos Systems Inc., 2010) ; il faut néanmoins s’imprégner

de la démarche algorithmique pour être en mesure

de valider les résultats des calculs.

Les méthodes SIFT (Scale Invariant Feature Transform)

développée par Lowe (2004) et SUrF (Speeded Up Robust

Features) sont très utilisées pour lamise en correspondance

des points d’intérêts entre les images en photogrammétrie

et en vision par ordinateur. Au voisinage de points particuliers

et des points d'intérêts, il est important d’avoir un

signal suffisamment riche pour permettre une bonne identification.

Les cibles codées facilitent l’extraction automatique

de points. D’autre part, les grandes variétés de

déformation sur l’objet limitent l'usage de la corrélation,

cela implique des configurations particulières pour les

prises de vues. L'utilisation d'une approche multi-échelle

peut améliorer la mesure automatique (Förstner, 1986 ;

Kalantari et Jung, 2008).

Les développements récents en photogrammétrie numérique

rapprochée cherchent à résoudre les problèmes

d'exactitude, de vitesse de mesure, d’automatisation des

différents calculs, d’intégration de processus et de rapport

coût/délai. Les systèmes peuvent être dédiés à la mesure de

points, à la mesure des déformations et des mouvements,

des découpes 3D et des surfaces 3D discrètes. Les développements

se concentrent aussi sur des applications dynamiques

plus robustes ou sur l'intégration des systèmes dans

les chaînes de production où l'exactitude recherchée doit

être élevée tout en réduisant les coûts (Luhmann, 2010).

Plusieurs ouvrages abordent la qualité et l’exactitude de la

mesure en photogrammétrie rapprochée (Mikhaïl et al.,

2001), (Fryer et al., 2007).

Principe et méthodes

Le monde tridimensionnel se projette dans deux images

bidimensionnelles ; c’est une application d’un espace de

dimension 3 dans un espace de dimension 2 par réciprocité

de la stéréoscopie. La généralisation des concepts de la

géométrie épipolaire et l’application de la théorie des invariants

apportent plusieurs solutions relatives aux applications

de la photogrammétrie rapprochée (Grussenmeyer et

Alkhalil, 2002) : orthophotographies, birapport et redressement,

restitution mono image, etc.

Le principe de la méthode de traitement en photogrammétrie

se décompose en deux étapes :

Revue XYZ • N° 127 – 2e trimestre 2011 33

PHOTOGRAMMÉTRIE

Expériences de photogrammétrie

rapprochée par Corrélation épipolaire dense

L’objectif de cet article est

d’évaluer la méthode de

Corrélation épipolaire dense (CED)

en photogrammétrie numérique

rapprochée. Les différentes phases

du processus métrologique

aboutissant à la génération de nuages de points

à partir des images sont discutées. L’utilisation

d’un boîtier reflex numérique CANON EOS 5D équipé

d’objectifs de 20 mm et 28 mm nous a permis de tester

la méthode sur trois objets et d’en déduire la démarche

applicable à de futurs projets.

Ibrahim

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