Sven Oesau defense: Modélisation géométrique de scènes intérieures à partir de nuage de points

Résumé: La modélisation géométrique et la sémantisation de scènes intérieures à partir d’échantillon de points et un sujet de recherche qui prend de plus en plus d’importance. Le traitement d’un ensemble volumineux de données est rendu difficile d’une part par le nombre élevé d’objets parasitant la scène et d’autre part par divers défauts d’acquisitions comme par exemple des données manquantes, du bruit, ou un échantillonnage de la scène non isotrope. Cette thèse s’intéresse de près à de nouvelles méthodes permettant de modéliser géométriquement et efficacement un nuage de point non structuré et d’y donner de la sémantique et se répartie en trois axes: détection de forme, classification et reconstruction. Dans le chapitre 2, nous présentons deux méthodes permettant de transformer le nuage de points en un ensemble de formes. Nous proposons en premier lieu une méthode d’extraction de lignes qui détecte des segments à partir d’une coupe horizontale du nuage de point initiale. Puis nous introduisons une méthode par croissance de régions qui détecte et renforce progressivement des régularités parmi les formes planaires. Cette méthode utilise les régularités usuelles des environnements transformés par l’Homme, i.e. la coplanarité, le parallélisme et l’orthogonalité, cela afin de réduire la complexité du problème et d’améliorer le fittage de donné lorsqu’elles sont défectueuses. Dans la première partie du chapitre 3, nous proposons une méthode basée sur de l’analyse statistique afin de séparer de la structure de la scène les objets la parasitant. Dans la seconde partie, nous présentons une méthode d’apprentissage supervisé permettant de classifier des objets en fonction d’un ensemble de formes planaires. Nous introduisons dans le chapitre 4 une méthode permettant de modéliser géométriquement le volume d’une pièce (sans meubles). Nous commençons par partitionner l’espace en utilisant des formes élémentaires extraites de la structure inhérente à la pièce. Une formulation énergétique est ensuite utilisée afin de labelliser les régions de la partition comme étant intérieur ou extérieur de manière robuste au bruit et aux données manquantes.