Axe Recherche #3 - historique : suivi rétrospectif de la topographie par imagerie ancienne

Action I Développement de méthodologies de calcul 3D appliquées aux images aériennes d'archives.
    Denis Feurer (denis.feurer@ird.fr)
    
Objectifs

Les images aériennes anciennes, de résolution plus fine que le mètre et remontant au début du siècle dernier, ont le potentiel de documenter les évènements passés. Par ailleurs, les récents algorithmes de vision par ordinateur utilisés en photogrammétrie (approches "SfM", Structure from Motion) ouvrent, du fait que ce sont des approches "tout image", de nouvelles possibilités d'utilisation de ces images. En effet les algorithmes de type SIFT (Scale Invariant Feature Transform) permettent de détecter automatiquement des points dans les images en leur associant un descripteur invariant aux transformations linéaires (changement d'échelle et rotation). L'objectif de l'action vise ainsi à évaluer le potentiel de telles données et algorithmes pour la documentation des changements 3D passés.


     Démarche/méthodologie

L'idée de ce travail part de l'hypothèse que, pour certaines échelles spatio-temporelles, ces descripteurs peuvent aussi présenter une invariance dans le temps. La méthode proposée, appelée Time-SIFT, consiste simplement à effectuer les premières étapes du calcul avec un ensemble d'images de différentes dates afin de constituer une référence géométrique unique. Une fois l'ensemble des données dans une géométrie unique, il devient ainsi possible de calculer des différences 3D entre dates. Un travail d'analyse multi-factoriel a été réalisé pour évaluer l'intérêt de la méthode Time-SIFT par rapport à d'autres stratégies de traitement.
 
 Principaux résultats

Les études menées sur des images couvrant une zone de 170km² sur une période de plus de 40 ans ont démontré que l'utilisation de la méthode Time-SIFT était le premier facteur de succès pour la détection de changements 3D. L'application de cette méthode a permis de mettre en évidence des changements 3D liés à des évolutions urbaines, des travaux de voirie mais aussi des prélèvements et remblais