Exploitation de données optique et SAR pour la reconstruction 3D en milieu urbain

Encadrants : Florence Tupin, Clément Rambour
Email : florence.tupin@telecom-paristech.fr

Description :
Contexte : Les données SAR (radar à ouverture de synthèse) permettent d’enregistrer le champ
électro-magnétique rétro-diffusé par les éléments à la surface du sol. Ce champ se présente
sous forme d’un nombre complexe dont le module est lié au propriétés de rétrodiffusion de
la surface et dont la phase est également liée à la géométrie d’acquisition. L’exploitation
d’un ensemble d’images acquises sous des géométries proches (angles d’incidence légèrement
différents) permet de faire de la tomographie radar, c’est à dire de retrouver les éléments
rétrodiffuseurs dans une petite tranche volumique grâce à un procédé d’inversion. Plusieurs
approches classiques de traitement du signal permettent de reconstruite les rétrodiffuseurs
(beamforming, Capon, MUSIC,…) [1][2]. On peut également utiliser une approche d’inversion directe as-
sociée à des termes de régularisation (sparcité des rétrodiffuseurs reconstruits, régularité
horizontale et verticale des surfaces).

Travail demandé : L’objectif de ce projet est d’étudier comment l’apport d’une image optique pourrait per-
mettre d’améliorer les reconstructions tomographiques des bâtiments en milieu urbain. La
méthode envisagée consiste à exploiter les discontinuités présentes dans la données optique et
éventuellement les types de texture pour modifier les paramètres de régularisation localement
dans l’image. Une adaptation simple pourra être lapondération des termes horizontaux et verticaux en fonction des discontinuités (gradients) dans la donnée optique. On pourra s’inspirer des travaux effectués dans [3] qui exploitaient
une image optique pour régulariser les données interférométriques. Les codes de la méthode
d’inversion régularisée initiale (sans prise en compte de l’image optique) seront fournis.

Programmation : langage au choix (Matlab, C/C++, etc.)
Bibliograĥie :
[1] Fornaro, Lombardini, Pauciullo, Reale, Viviani, “Tomographic processing of Interferometric SAR data. Developments, appli-cations and future research perspectives.” IEEE Signal Processing Magazine, vol.31, num.4, p41-49, 2014.
[2] Zhu, Bamler, “Superresolving SAR tomography for Multidimensional Imaging of Urban Areas”, IEEE Signal Processing
Magazine, vol.31, num.4, p51-57, 2014.
[3] L. Denis, F. Tupin, J. Darbon and M. Sigelle, Joint Regularization of Phase and Amplitude of InSAR Data : Application to 3D reconstruction, IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, November 2009, vol. 47, n ̊ 11, pp. 3774 – 3785.

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