THÈSE - Recherche - IGN

4.2.3 Mesure de la topographie du sol par stéréovision
Afin de modéliser la surface des sols, nous avons appliqué la suite de logiciels PAM
(Pastis-Apero-MicMac) développée par Marc Pierrot-Deseilligny (IGN). Cette approche est
basée sur le principe de la stéréovision qui permet la reconstruction tridimensionnelle d'une
surface à partir d’un jeu de photographies numériques, avec une résolution spatiale
millimétrique.
4.2.3.1 La suite de logiciels PAM
Les logiciels PAM se présentent comme des boites à outils paramétrables (via
l’utilisation de fichiers xml ou d’une interface) et peuvent être utilisés sans contrainte
géométrique sur les prises de vue. Nous décrivons succinctement la chaîne de traitement
photogrammétrique, de la prise des photographies numériques à la construction d'un nuage de
points dense. Elle consiste en trois modules indépendants :
1) Le module Pastis (Programme utilisant Autopano Sift pour les Tie-points dans les
ImageS) a pour but de mettre les photographies (format raw) en correspondance à l’aide
d’un algorithme SIFT (Scale Invariant Feature Transform, Lowe, 2004). Ce module
permet la détection et l’appariement des points homologues dans les images, c’est-à-dire
des points d’un même objet présents sur plusieurs clichés pris selon différents points de
vue. Ces points sont peu sensibles aux variations d’échelle, aux conditions d’éclairage,
aux rotations ou translations des images, et au bruit. A chaque point homologue
correspond un descripteur SIFT. L’appariement des points se base sur le calcul des
distances euclidiennes dans l’espace des descripteurs SIFT.
2) Le module Apero (Aérotriangulation Photogrammétrique Expérimentale Relativement
Opérationelle) calcule l’orientation de la caméra lors des différentes prises de vue, puis
l’aérotriangulation des photographies, en s’appuyant sur les points de liaison trouvés à
l’étape précédente.
3) Une fois les positions et orientations de l’appareil photo connues, une carte de
profondeur est générée par corrélation dense grâce au module MicMac 2 (Multi-Images
Correspondances, Méthodes Automatiques de Corrélation). Cette carte contient
l’information de distance entre le sommet de la prise de vue et le point imagé. La
corrélation assure la mise en correspondance de tous les points d’intérêt sur les images
2 MicMac est un logiciel open source gratuit téléchargeable à l’adresse http://www.micmac.ign.fr/.
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