Modéliser des terrains à partir de photographies

Quatre étudiants se sont associés au projet de photo-modélisation porté par l’association ORA dans le cadre de son action « Des ailes pour la science ».

Adrien Chey, Jonathan Aigrain, Nicolas Fabretti et Thibaut Munzer , tous les quatre étudiants en 4e année (promo 2013) dans la majeure sciences cognitives et informatique avancée (SCIA) de l’EPITA, participent en guise de projet de fin d’études pour l’entreprise (PFEE) à un projet de photo-modélisation qui fait partie intégrante de l’action « Des ailes pour la science » portée par l’association « Observer, Relever, Analyser »(ORA).

Une modélisation numérique « bon marché »

L’action « Des ailes pour la science », initié il y a trois ans par l’ORA, consiste, à partir d’un tour du monde en avion léger, à récolter des données scientifiques en l’air pour les laboratoires de recherche locaux et à les interpréter.

Parmi les différents volets de l’action, le projet de photo-modélisation a pour objectif de développer un outil performant afin d’exploiter les séries photographiques et de les transformer en modèles numériques de terrain. « En discutant avec nos amis qui évoluent dans l’univers de la recherche, nous nous sommes aperçus que la demande pour des modèles de terrain de haute précision était très forte, mais que beaucoup de laboratoires étaient démunis lorsqu’il s’agissait d’acquérir ces modèles », explique Adrien Normier, responsable du projet chez ORA.

« En effet, les technologies utilisées couramment en ce moment (télédétection par laser – LIDAR – et LIDAR aéroporté) sont extrêmement onéreuses. Avec les capacités grandissantes de calcul des ordinateurs personnels, nous avons la conviction que la combinaison simple d’un appareil photo et d’un moyen aérien léger permettront sur le court terme d’égaler la précision obtenue par les campagnes LIDAR – le tout avec une complexité bien inférieure – que ce soit en terme de matériel mis en œuvre ou de planification de la mission.»

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Nuage de point réalisé à partir de photographies aériennes

 

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Surface reconstruite à partir de ce nuage de points

De nombreux domaines d’application

Les étudiants de l’EPITA prennent le relai du travail déjà effectué par un groupe d’élèves de l’école centrale de Lyon auxquels l’association avait proposé l’an passé un projet d’application industriel (PAI). « Les élèves de l’école centrale de Lyon sont parvenus à proposer une solution fonctionnelle mais encore très perfectible, précise Adrien Chey. Depuis début mars 2011 et jusqu’à fin janvier 2012, nous devons continuer de faire avancer ce projet en améliorant les résultats et en simplifiant l’interface de la solution. »

Les enjeux d’un tel projet sont importants. Cette solution pourrait représenter un véritable avantage dans des domaines comme l’urbanisme, l’humanitaire ou encore l’archéologie. « A l’heure actuelle nous nous concentrons sur les parties plus techniques de recréation et d’optimisation des modèles 3D, afin de pouvoir ensuite recréer dans Google Earth les prises de vue aériennes », précise Nicolas Fabretti.

Des étudiants rôdés sur les questions techniques

Les connaissances acquises à l’EPITA ont évidemment été déterminantes pour les étudiants sur ce projet. « Le rythme de travail de l’école nous a appris à gérer une grande quantité de travail, explique Thibaut Munzer. Nous y avons appris à maîtriser les technologies et les savoirs utiles pour mener à bien ce projet, comme le langage de programmation Python, les algorithmes de base en traitement d’image, ou encore le changement de repère… »

Ces élèves n’en sont pas à leur première opération de ce type. « A l’occasion du Challenge Humanitech (Ndlr : concours étudiant qui récompense des projets à but humanitaire), nous avions déjà proposé une solution de cartographie en situation de crise pour améliorer l’efficacité des ONG déployées sur la zone », rappelle Jonathan Aigrain.