Affinement de relev?s laser mobiles issus de LIDARs multi-couches

par Houssem Nouira

Thèse de doctorat en Informatique temps r?el, robotique et automatique

Sous la direction de Fran?ois Goulette et de Jean-Emmanuel Deschaud.

Soutenue le 20-04-2017

à Paris Sciences et Lettres , dans le cadre de ?cole doctorale Sciences des m?tiers de l'ing?nieur (Paris) , en partenariat avec ?cole nationale sup?rieure des mines (Paris) (?tablissement de pr?paration de la th?se) et de Centre de robotique (Paris) (laboratoire) .

Le président du jury était David Filliat.

Le jury était composé de Fran?ois Goulette, Jean-Emmanuel Deschaud, Bruno Vallet.

Les rapporteurs étaient Paul Checchin, Simon Lacroix.


  • Résumé

    Les Syst?mes Mobiles de Cartographie bas?s LIDAR permettent d?obtenir des cartes 3D de l?environnement, qui sont g?o-r?f?renc?es gr?ce ? d?autres capteurs embarqu?s sur le v?hicule : GPS, centrale inertielle, ou encore odom?tre sont de tels capteurs qui permettent de localiser le v?hicule mobile pendant la campagne d?acquisition. Toutefois, ces cartes manquent de pr?cisions et un affinage des cartes est essentiel dans de nombreux cas d?applications o? une pr?cision fine est requise sur les cartes 3D, comme pour des applications de classifications par exemple.Lors de la cr?ation de cartes 3D g?or?f?renc?es,les donn?es sont tout d?abord acquises par le capteur LIDAR et r?f?renc?es dans le rep?re cart?sien du laser ? l?aide d?un calibrage intrins?que du capteur d?acquisition. Ensuite, un calibrage extrins?que du capteur permet de caract?riser la transformation entre le capteur et le v?hicule, et permet de r?f?rencer les donn?es dans le rep?re ? body?, li? au v?hicule d?acquisition. Enfin, avec la trajectoire du v?hicule obtenue en fusionnant les donn?es issues des GPS, centrale inertielle et odom?tre, il est possible de g?or?f?rencer les donn?es lasers.Nous proposons dans cette th?se d?affiner les relev?s laser issus d?acquisitions effectu?es ? l?aide d?un v?hicule mobile de cartographie, en optimisant plusieurs param?tres diff?rents qui entrent en compte dans le g?or?f?rencement des donn?es. Nous nous sommes int?ress?s ? l?affinement des nuages de points par optimisation des param?tres decalibrage extrins?que dans un premier temps, puis par optimisation des param?tres de calibrage intrins?que, et enfin par optimisation des param?tres de translations li?s ? la trajectoire du v?hicule mobile.

  • Titre traduit

    Refinement of mobile lasers scans coming from multi-beam Lidars


  • Résumé

    LIDAR based Mobile Mapping Systems allowto get 3D maps of the environment, which are globally referenced with the help of others sensors embedded on the vehicle: GPS,Inertial Measurement Unit, or odometer are such sensors which allow localizing the vehicle during the acquisition process. However, these maps lack of precision, and are finement of the maps is necessary for manywork where a good precision is needed on the 3D maps, like classification applications for example.When creating the globally referenced 3D maps, the data are firstly acquired by the LIDAR sensor and referenced in the Cartesian reference frame of the sensor withan intrinsic calibration of the sensor. Then, anextrinsic calibration gives the transformation between the sensor and the vehicle, and gives data referenced in the ? body ?reference frame, linked to the vehicle. Finally, with the fusion of the data coming from the GPS, the Inertial Measurement Unit and theodometer, the laser data can be globally referenced.In this thesis, we propose to refine the point clouds coming from acquisitions done with a mobile mapping system, by optimizing some parameters which are used in the georeferencing process of the data. Firstly, we were interested in the refinement of point clouds by optimizing the extrinsic calibration parameters, and then we were interested in the refinement of point clouds by optimizing the intrinsic calibration parameters; finally by optimizing the translation parameters of the mobile vehicle trajectory.


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