Colorisation de nuages de points 3D par recalage dense d’images numériques

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Pour citer ce document :
URI: http://hdl.handle.net/2042/70248
Title: Colorisation de nuages de points 3D par recalage dense d’images numériques
Author: Crombez, Nathan; Caron, Guillaume; Mouaddib, El Mustapha
Abstract: Le patrimoine architectural est composé de biens historiques et artistiques qui doivent être protégés, préservés, restaurés et exposés au plus grand nombre. Des appareils modernes tels que les scanners à laser 3D sont de plus en plus utilisés en documentation culturelle. Ces outils permettent de générer avec précision et rapidité des nuages de points de monuments historiques. Avec les données collectées, il est possible de créer un maillage afin de visualiser virtuellement les formes et/ou la surface de l’édifice. La plupart du temps, le scanner tridimensionnel est équipé d’un appareil photo numérique qui est utilisé pour coloriser les points relevés. Cependant, la qualité photométrique du nuage de points n’est pas toujours suffisante principalement à cause de problèmes de couleurs et de résolution. Des méthodes d’uniformisation d’intensités existent pour améliorer la colorimétrie mais ne permettent pas d’obtenir des rendus photo-réalistes et d’améliorer la résolution. C’est pourquoi, nous proposons une nouvelle méthode pour coloriser les nuages de points à l’aide d’images numériques de haute résolution acquises avec un appareil photo. Pour cela, nous avons développé une méthode permettant d’obtenir un recalage précis entre des images numériques acquises et un nuage de points, ce qui est une étape cruciale pour une bonne colorisation par projection de couleurs. Des résultats sur des jeux de données issus de la numérisation de la cathédrale d’Amiens à l’intérieur et à l’extérieur démontrent la validité de notre approche en obtenant des nuages de points de qualité et de résolution photométriques nettement meilleures.Architectural heritage is a historic and artistic property which has to be protected, preserved, restored and must be shown to the public. Modern tools like 3D laser scanners are more and more used in heritage documentation. These systems allow fast generation of accurate point clouds of historical monuments. Using these data, we are able to create a polygon mesh that defines the shape of the edifice for virtual visualization. Most of the time, the 3D laser scanner is completed by a digital camera which is usedto colorize the point cloud. However, the photometric quality of point clouds is generally ratherlow, mainly due to color and resolution problems. Intensity uniformization methods exist to improve the colorimetry but they do not permit to obtain a photo-realist rendering nor to globally improve the resolution. That is why this paper proposes a solution to colorize point clouds using high resolution digital images acquired with a camera from any viewpoint. For this, we have developed a new accurate method for registering the photographs on the point cloud which is a crucial step for a good colorization by color projection. Results, on datasets of the cathedral of Amiens in France, highlight the success of our approach, leading to point clouds with better photometric quality and resolution.
Subject: nuage de points; point clouds
Publisher: Lavoisier
Date: 2014

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