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Reconstruction de surface d’environnements extérieurs relevés par lasers mobiles

Surface reconstruction of outdoor environments

from mobile laser data

Post-Doctorat

CAOR / Mines ParisTech

2015

Mots clés : reconstruction de surface, modélisation 3D, LIDAR, caméra, système mobile, cartographie, route

Keywords: surface reconstruction, LIDAR, camera, mobile system, cartography, road, 3D modelling, driving simulator

 

Contexte, objectifs, travail à réaliser

            La création de cartes 3D présente un intérêt considérable pour de nombreuses applications : navigation routière et pédestre, planification d’itinéraires, visites virtuelles, jeux, applications militaires, etc. Ceci entraîne depuis quelques années un engouement, à la fois pour l’usage de ces cartes, et pour de nouvelles méthodes d’acquisition plus performantes et moins coûteuses, à la fois par des grandes entreprises (Google Maps, Microsoft Virtual Earth), et par des laboratoires de recherche.

 

Le Centre de Robotique de Mines ParisTech (CAOR) a mis au point une technique de numérisation 3D d’environnements urbains et routiers, utilisant une plateforme de développement (LARA-3D, puis L3D2 dans sa nouvelle version). Il s’agit d’une voiture équipée d’un système de localisation géographique précis (GPS, Centrale Inertielle), d’un télémètre laser fixé à l’arrière du véhicule, et de caméras [Goulette et al. 2006]. Ce dispositif permet de recueillir des nuages de points 3D décrivant avec une bonne précision les éléments présents le long des trajets effectués (routes, ronds-points, façades, arbres, voitures…), et après traitement d’avoir des modèles par facettes des scènes numérisées. Il est utilisé dans le cadre de plusieurs projets de recherche du CAOR.

Dans le cadre de plusieurs projets de recherche, le CAOR s’intéresse à la reconstruction de surface des routes, ou plus généralement du sol, à partir des nuages de points. Cette reconstruction de surface peut être utilisée pour différentes applications de simulation : conduite automobile, rendu visuel réaliste, écoulements (en lien avec des codes de mécanique des fluides).

Des premières approches de reconstruction de surface ont été mises au point et publiées [Craciun et al. 2014]. Il s’agira dans ce travail de poursuivre ces approches et de gérer, d’une part le passage à l’échelle sur de grandes distances, d’autre part le lien avec des logiciels de simulation. Une appropriation préalable des méthodes existantes et des codes existants (C++, sous Windows / Linux) sera souhaitable, avant de poursuivre les réflexions et développements sous une forme à préciser.

Références

[Goulette et al. 2006] F. Goulette, F. Nashashibi, I. Abuhadrous, S. Ammoun, C. Laurgeau. (2006). An Integrated On-Board Laser Range Sensing System for On-The-Way City and Road Modelling. Proc. ISPRS – Commission I (Sensors), Marne-la-Vallée (France), July 2006. The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, Vol. 34, Part A.

[Craciun et al. 2014] D. Craciun, A. Serna, J.-E. Deschaud, B. Marcotegui, F. Goulette SCALABLE AND DETAIL-PRESERVING GROUND SURFACE RECONSTRUCTION FROM LARGE 3D POINT CLOUDS ACQUIRED BY MOBILE MAPPING SYSTEMS

Profil du candidat

Profil général

  • Thèse en Robotique ou Computer Vision (avec une thématique sur les données 3D apprécié)
  • Bon relationnel, rigueur et autonomie
  • Qualités de rédaction et de présentation à l’oral
  • Anglais parlé et écrit.
  • (Pour étrangers) Français parlé et écrit.

Compétences demandées / appréciées

Connaissances scientifiques et technologiques utilisées :

  • Reconstruction de surface, Modélisation géométrique
  • Traitement d’images, Synthèse d’images
  • Capteurs 3D

Les développements informatiques se feront sur PC sous Windows ou Linux avec les environnements Visual C++, Eclipse, Matlab ou Python.

Informations

Modalités

Durée : de 12 ou 18 mois à préciser.

Date de début souhaitée : dès que possible en 2015

Contrat MINES ParisTech ou ARMINES

Ce travail se réalisera en lien avec une équipe du CAOR travaillant au développement de la plateforme L3D2. Participation à des expérimentations (campagnes d’acquisition sur le terrain, traitement de données).

 

Etablissement : MINES ParisTech

Unité de Recherche : Mathématiques et Systèmes

Laboratoire d’accueil

Centre de Robotique (CAOR) – Mines ParisTech / ARMINES

60 boulevard Saint Michel

75272 Paris Cedex 06

http://caor.mines-paristech.fr

Contrat / partenariat : différents contrats en cours ou à venir ; réflexion en cours de valorisation de certains résultats sous forme de création de start-up (à valider)

Contacts

  • François Goulette Tél. : 01.40.51.92.35, E-mail : francois dot goulette at mines-paristech dot fr
  • Jean-Emmanuel Deschaud Tél. : 01.40.51.93.58, E-mail : jean-emmanuel dot deschaud at mines-paristech dot fr

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