Avis de soutenance de thèse de Kenza Ait El Kadi

Avis de soutenance de thèse

 

Mme Kenza Ait El Kadi soutiendra publiquement sa thèse pour obtenir le titre de

 Docteur de l'Institut Agronomique et Vétérinaire Hassan II

Le  08-03-2016 à 15h00

 

 

Sujet de thèse

Extraction des éléments des façades des bâtiments du patrimoine architectural à partir de données issues de scanner laser terrestre.

 

Résumé

 

Le relevé par Scanner Laser Terrestre (SLT) et le traitement de ces données est une technologie en pleine évolution depuis plusieurs années. Le domaine de la sauvegarde du patrimoine culturel et architectural bénéficie de plus en plus des produits dérivés des SLT. L’apparition de la lasergrammétrie permet l’inventaire, l’archivage et la modélisation tridimensionnelle des édifices et des sites. Toutefois, le processus de traitement des données brutes et de production des produits dérivés est long et parfois difficile.

Plusieurs travaux de recherche ont été menés dans le but d’automatiser certaines étapes de traitement pour atteindre les produits 3D. Parmi les produits sollicités pour l’analyse des façades de bâtiments historiques, nous retrouvons le modèle vectoriel 3D. L’extraction de ce modèle reste laborieuse. Celle-ci dépend d’un enchaînement de processus manuel ou semi-automatique. Le présent travail, présente une nouvelle approche automatique d’établissement de modèle vectoriel 3D qui vise à optimiser le temps du traitement et conserver l’exhaustivité du produit. Notre processus d’établissement de modèle vectoriel passe par plusieurs étapes. Elle débute par une phase de segmentation suivi par d’une opération de filtrage. Le produit résultant du filtrage passe ensuite par les étapes de détection et d’ajustement de contours.

Par rapport à la phase de segmentation, les approches existantes exploitent généralement l’information géométrique. Ces approches présentent cependant des limites dans l’identification des éléments de façades appartenant au même plan. Dans ce contexte, nous proposons un nouveau processus automatique de segmentation d’un nuage de points. Ce processus intègre l’ensemble des composantes du nuage de points à savoir les composantes géométriques et radiométriques - couleur et intensité laser. Nous adoptons ensuite une nouvelle méthode de filtrage des résultats de segmentation basée sur la triangulation de Delaunay afin de réduire le bruit. L’étape finale consiste à détecter et ajuster les contours linéaires et circulaires des éléments segmentés. Pour reconstituer notre modèle vectoriel 3D, nous conservons l’intersection des contours et la répartition spatiale des plans de façade.

La méthode proposée dans cette thèse est testée sur des façades des anciennes Médinas au Maroc dont celle de la Médina de Casablanca. Les résultats de notre évaluation quantitative présentent des taux moyens de bonne détection et de qualité de plans qui sont respectivement 98% et 97%.  Aussi, la comparaison des mesures obtenues par rapport aux mesures terrain, nous a fourni une différence moyenne de 7 mm. Les résultats de la phase d’évaluation montrent l'importance d’intégrer toutes les composantes du nuage de points pour l’établissement du modèle vectoriel 3D. Le travail que nous présentons dans le cadre de cette thèse s’arrête au modèle vectoriel 3D comme produit dérivé. Cependant, une étape d’établissement d’un modèle surfacique 3D texturée, des bâtiments des anciennes Médinas, peut être envisagé en s’appuyant sur le processus de notre méthodologie proposée.

 

Mots-clés : sauvegarde du patrimoine, modélisation 3D, scanner laser terrestre, nuage de points, segmentation géométrique et radiométrique, vectorisation.