Extração de contornos de telhados de edifícios a partir da integração de imagem aérea de alta-resolução e dados LASER, utilizando campos aleatórios de Markov

• Processo: 12/22332-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Vigência (Início): 01 de março de 2013
• Vigência (Término): 31 de dezembro de 2016
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Geociências - Geodésia
• Pesquisador responsável: Aluir Porfírio Dal Poz
• Beneficiário: Vanessa Jordão Marcato Fernandes
• Instituição Sede: Faculdade de Ciências e Tecnologia (FCT). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Presidente Prudente. Presidente Prudente , SP, Brasil
• Assunto(s): Fotogrametria
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: campos aleatórios de Markov | dados laser | Extração de contornos de telhados | Imagem aérea de alta resolução | Fotogrametria

Resumo

Esse trabalho propõe o desenvolvimento de um método para a extração automática de contornos de telhados de edifícios com a combinação de dados LASER e dados fotogramétricos, e campos aleatórios de Markov (MRF). Inicialmente, um Modelo Digital de Superfície normalizado (MDSn) é gerado através da diferença entre o Modelo Digital de Superfície (MDS) e o Modelo Digital de Terreno (MDT), obtidos a partir da nuvem de pontos LASER. Em seguida, o MDSn é segmentado para a obtenção dos polígonos que representam objetos altos da cena. Esses polígonos são projetados na imagem para restringir o espaço de busca para a segmentação da imagem em regiões. Esse processo possibilita a extração de polígonos na imagem que representem objetos altos. Com o propósito de minimizar o problema de sobre-segmentação da imagem, é aplicado um modelo de invariância de cor Gaussiano, que tem por objetivo eliminar problemas de diferenças de iluminação em um mesmo objeto. O processo de identificação de contornos de telhados, em meio aos objetos altos detectados na imagem, na etapa anterior, é realizado através da otimização de uma função de energia estabelecida com base em MRF que modela propriedades específicas de contornos de telhados de edifícios. No modelo MRF são utilizados tanto os polígonos extraídos da imagem quanto os extraídos dos dados laser. Dessa forma, o grande desafio desse trabalho está no desenvolvimento de uma função de energia que responda otimamente a configurações de polígonos representando, idealmente, somente contornos de telhados de edifícios. Esse método será avaliado com base em dados reais - imagens aéreas de alta resolução e dados de varredura a LASER.

Publicações científicas

(6)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

MARCATO FERNANDES, VANESSA JORDAO; DAL POZ, ALUIR PORFIRIO. A Markov-Random-Field Approach for Extracting Straight-Line Segments of Roofs From High-Resolution Aerial Images. IEEE JOURNAL OF SELECTED TOPICS IN APPLIED EARTH OBSERVATIONS AND REMOTE SENSING, v. 9, n. 12, 1, SI, p. 5493-5505, DEC 2016. (12/22332-2, 13/13138-0)

MARCATO FERNANDES, VANESSA JORDAO; DAL POZ, ALUIR PORFIRIO. Extraction of building roof contours from the integration of high-resolution aerial imagery and laser data using Markov random fields. INTERNATIONAL JOURNAL OF IMAGE AND DATA FUSION, v. 9, n. 4, p. 263-286, 2018. (12/22332-2, 13/13138-0)

VANESSA JORDÃO MARCATO FERNANDES; ÉRICO FERNANDO DE OLIVEIRA MARTINS; ALUIR PORFÍRIO DAL POZ; NILTON NOBUHIRO IMAI. FILTRAGEM DE NUVEM LASER PARA GERAÇÃO DE MDT POR KRIGAGEM. Bol. Ciênc. Geod., v. 23, n. 1, p. 196-212, 2017-03-00. (12/22332-2)

MARCATO FERNANDES, VANESSA JORDAO; DAL POZ, ALUIR PORFIRIO. A Markov-Random-Field Approach for Extracting Straight-Line Segments of Roofs From High-Resolution Aerial Images. IEEE JOURNAL OF SELECTED TOPICS IN APPLIED EARTH OBSERVATIONS AND REMOTE SENSING, v. 9, n. 12, p. 13-pg., 2016-12-01. (13/13138-0, 12/22332-2)

DAL POZ, A. P.; FERNANDES, V. J. M.; HALOUNOVA, L; SCHINDLER, K; LIMPOUCH, A; PAJDLA, T; SAFAR, V; MAYER, H; ELBERINK, SO; MALLET, C; et al. EXTRACTION OF ROOF LINES FROM HIGH-RESOLUTION IMAGES BY A GROUPING METHOD. XXIV ISPRS CONGRESS: IMAGING TODAY, FORESEEING TOMORROW, COMMISSION III, v. 41, n. B3, p. 5-pg., 2016-01-01. (13/13138-0, 12/22332-2)

DAL POZ, A. P.; FERNANDES, V. J. M.; HEIPKE, C; JACOBSEN, K; STILLA, U; ROTTENSTEINER, F; YILMAZ, A; YINGYANG, M; SKALOUD, J; COLOMINA, I. BUILDING ROOF BOUNDARY EXTRACTION FROM LiDAR AND IMAGE DATA BASED ON MARKOV RANDOM FIELD. XXIII ISPRS CONGRESS, COMMISSION V, v. 42-1, n. W1, p. 6-pg., 2017-01-01. (13/13138-0, 12/22332-2)

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

FERNANDES, Vanessa Jordão Marcato. Extração de contornos de telhados de edifícios a partir da integração de imagem aérea de alta-resolução e dados LASER, utilizando campos aleatórios de Markov. 2016. Tese de Doutorado - Universidade Estadual Paulista (Unesp). Faculdade de Ciências e Tecnologia. Presidente Prudente Presidente Prudente.