Proposition d’une ontologie de domaine dédiée à l’annotation d’images spatialisées pour le suivi de la conservation du patrimoine culturel bâti

par Tommy Messaoudi

Thèse de doctorat en Conception

Sous la direction de Livio De luca, Philippe Véron et de Gilles Halin.

Le président du jury était Améziane Aoussat.

Le jury était composé de Livio De luca, Gilles Halin, Florent Laroche, Xavier Brunetaud, Philippe Bromblet.

Les rapporteurs étaient Frank Boochs, Gilles Gesquière.


  • Résumé

    Les pratiques de conservation et restauration de monuments historiques requièrent l’élaboration de diagnostics impliquant différents intervenants au sein de contextes d’études pluridisciplinaires. L’état de conservation d’un objet patrimonial est ainsi étudié et décrit au moyen d’observations directes, de sources documentaires et de données analytiques de natures différentes. Les avancées des technologies numériques en matière de collecte, traitement et gestion de données, offrent aujourd’hui une opportunité sans précédent pour intégrer les résultats de ces observations et ces données au sein de systèmes innovants de représentation pour la documentation et la connaissance du patrimoine. Cependant, si une panoplie de nouveaux outils est aujourd’hui à disposition de la communauté des scientifiques et des professionnels du patrimoine, le problème d’une corrélation pertinente de ces données et de ces informations hétérogènes reste peu exploré. Tout d’abord, si ces nouveaux outils permettent aux différents experts de mémoriser et d’analyser leurs observations sur différents supports, les données générées par ces différents experts ne sont généralement pas spatialisées autour d’un même référentiel spatial. En effet, même si toutes ces données se réfèrent à un objet physique commun, les liens entre elles ne peuvent que s’établir par des stratégies d’organisation de fichiers ou par des méthodes d’indexation basées sur des mots clés. Parallèlement, si dans les dernières années plusieurs techniques de numérisation 3D ont été expérimentées dans le but de générer des représentations géométriques denses et précises, les méthodes de traitement et de structuration de ces données 3D ne fournissent pas encore de cadres opérationnels pour l’extraction d'informations pertinentes pour l’analyse et l’interprétation de l’état de conservation. En se positionnant à l'intersection entre les domaines de l’acquisition spatialisée 3D et des systèmes d’informations, ce travail de recherche propose une ontologie de domaine dédiée à l’annotation sémantique de représentations 3D d’objets patrimoniaux visant à la constitution d’un environnement numérique pour la description de l’état de conservation des monuments historiques. Par l’interconnexion de descripteurs qualitatifs (reliés à une formalisation des connaissances du domaine) et qualitatifs, cette ontologie constitue l'échafaudage conceptuel structurant un système d’informations multidimensionnelles dédié à la corrélation spatiale, géométrique et sémantique de jeux d’annotations élaborés par des acteurs multiples et en fonction de niveaux de lecture multiples.

  • Titre traduit

    Proposition to a domain ontology dedicated to spatialized images annotations for the building cultural heritage conseravtion monitoring


  • Résumé

    The conservation and restauration of historical monuments require a diagnostic analysis carried out by a multidisciplinary team. The elaboration of the diagnosis of a cultural Heritage Object requires direct observations, the examination of documentary sources as well as of diverse types of analytic data. The great advancements in digital processing, management and data collection opened unprecedented opportunities for integrating results, coming from both observations and derivative data, within innovating representation systems for heritage knowledge and documentation. However, if a range of new tools and data is today available to the scientific community and heritage experts, their correlation and integration with internal/external heterogeneous information is an issue that still remain unexplored. While these innovative tools allow different experts to record and analyze their observations with diverse formats, the results are generally not spatialized and referenced together. Indeed, even though all these data refer to a common physical object, the links between them is based only on file organization strategies or by keyword-based indexation methods. In parallel, in recent years, several 3D digitization technics has been used for generating dense and accurate geometrical representations, but the processing and structuration method of these 3D data don’t include yet an operational framework for retrieving relevant information regarding their conservation state and an interpretative analysis. Positioned in the intersection between 3D spatialized acquisition domain and information management, this research work aims to the creation of a digital framework for recording conservation state description of historical monument throughout the introduction of a functional domain ontology for the semantic annotations of heritage objects 3D representations. The proposed ontology comprises both qualitative (related to a domain knowledge formalization) and quantitative descriptors, constituting the necessary conceptual scaffold for structuring a multidimensional information system dedicated to the correlation of spatial, geometrical and semantic multi-actor annotations in relation to multiple observation levels.


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