Contributions à la segmentation d'image et de nuages de points. Application à l'analyse de scènes urbaines

Beatriz Marcotegui (1)

1 CMM - Centre de Morphologie Mathématique

Ce document présente une synthèse des activités de recherche que j'ai menées depuis mon arrivée au Centre de Morphologie Mathématique (CMM) de MINES Paristech, à Fontainebleau, en 1998. Le CMM est un laboratoire d'analyse d'images créé en 1967, fondateur de la théorie éponyme. Le CMM a contribué à la croissance et la dissémination du corpus théorique et algorithmique de la morphologie mathématique. Ses activités s'articulent autour de l'enseignement, de la recherche et de collaborations avec l'industrie. Toujours motivée par les applications industrielles, la recherche au CMM a produit une expertise originale et efficace dans de nombreux domaines (multimédia, science des matériaux, électronique, biologie, médecine, contrôle industriel, etc.). Ces domaines d'application fournissent un riche terrain d'expérimentation pour le développement de nouveaux concepts et outils. Comme on verra dans ce mémoire, mon activité au CMM correspond parfaitement au modèle de fonctionnement du centre, avec des contributions aussi bien dans l'enseignement que dans la recherche académique et partenariale. La plupart de ces travaux ont été réalisés en collaboration avec des étudiants en thèse ou post-doctorants. Ce mémoire comprend deux parties. La première, décrite dans le chapitre 1, porte sur la segmentation morphologique à l'aide de graphes et s'inscrit dans la continuité des axes de recherche historiques du centre. Les apports principaux concernent l'utilisation d'une hiérarchie de partitions dans un contexte de segmentation interactive, l'utilisation de l'arbre de poids minimum pour accélérer les procesus de segmentation fondés sur la ligne de partage des eaux et la proposition des opérateurs de segmentation intrinsèquement multi-échelle ainsi que leur implementation rapide à l'aide de l'arbre des maxima. La deuxième partie de ce manuscrit, détaillée dans le chapitre 2, porte sur l'analyse de scènes urbaines que nous avons développée depuis 2006. Nous détaillons ces travaux par la richesse, diversité et maturité des approches proposées. La stratégie qui consiste à appliquer la morphologie mathématique à une image d'élévation s'est révélée efficace aussi bien en termes de qualité de résultats que de temps de calcul, par rapport à l'état de l'art. Elle constitue une nouvelle thématique au CMM avec des perspectives de développement intéressantes.

Mots clés: Hierarchical segmentation; graphs; 3D point cloud classification; 3D scene understanding; Mathematical morphology

Mots clés: Segmentation; segmentation hiérarchique; graphes; sémantisation du nuages de points 3D; morphologie mathématique

Domaines: Traitement des images [eess.IV]

Beatriz Marcotegui. Contributions à la segmentation d'image et de nuages de points. Application à l'analyse de scènes urbaines. Traitement des images [eess.IV]. Institut Pascal, UMR 6602 CNRS, Université Blaise Pascal, 2015. ⟨tel-01527577⟩