Photogrammétrie

Un outil logiciel appelé Indiana a été développé au CAS [2]. Il permet, à partir d'un ensemble de  photographies aériennes d'un site archéologique, de générer automatiquement :
  • Une ortho-image,
  • Un MNT (Modèle Numérique de Terrain) ou MNE (... d'Elévation).




Il suffit pour cela de disposer de prises de vues aériennes du site en question, effectuées avec un drone. La couverture doit être la plus dense possible: plus il y a de prises de vues, plus le résultat sera précis. 


Indiana a été mis au point grâce au drone ArchéoKopter, mais il n'est absolument pas dépendant de ce dernier. Indiana peut s'utiliser avec n'importe quel jeu de photographies aériennes, donc n'importe quel drone capable de faire des prises de vue numériques.


Indiana est basé sur le package logiciel MicMac développé par le laboratoire Matis de l'IGN (Institut Géographique National).


 


Micmac a été créé pour répondre à de nombreux problèmes de calcul de mise en correspondance entre images rencontrés en cartographie. Il est gratuit (OpenSource), et ne nécessite pas de traitement en ligne, contrairement à la plupart des outils existants (ce qui est un avantage pour les archéologues lorsqu'ils fouillent pendant une longue période, dans une zone géographique éloignée de tout confort et de toute technologie, sans internet...).

L'ensemble Micmac est totalement paramétrable, ce qui le rend au départ complexe et relativement difficile à mettre en oeuvre. Par contre, l'avantage indéniable est qu'il permet de maîtriser complètement la chaîne de traitement. De nombreuses améliorations peuvent alors être envisagées (optimisation/ajout de paramètres...). Les applications concernant l'archéologie ne sont encore très répandues, les progrès dans ce genre d'outils restent à faire (voir le colloque "Archéologie au laboratoire" - "L’utilisation des drones dans les relevés archéologiques", par Alain Koehler, Inrap 2012).


Il existe d'autres outils permettant de répondre à ces besoins, mais ils sont en général payants, totalement opaques, et souvent en web-service.



Travaux 2013

En 2013 a été mené un travail sur l’amélioration des résultats obtenus avec le script Indiana, ainsi que sur l’exploitation des données produites [1].


Dans un premier temps, des vols ont été effectués sur plusieurs sites archéologiques, dont un en fin de fouilles (site de Gragnague, site de Couladère [voir remerciements]). Ces vols ont permis de valider les améliorations apportées à Indiana, ainsi que l’ajout de la gestion de points géoréférencés dans les algorithmes.


Site de Gragnague (canalisation)
Orthoimage




Site de Gragnague (canalisation)
MNE





Site de Couladère
(géoréférencement)


Dans un second temps, l’exploitation des données des modèles numériques d’élévation a été abordée car nous avons travaillé sur un prototype logiciel HMap, concernant l’extraction des données 2D (plans).

Développement du prototype HMap




Influence de certains paramètres sur la précision, 
compromis rapidité/qualité



Des liens seront ajoutés ultérieurement pour pouvoir télécharger Indiana et permettre de partager cette expérience, avec un jeu de test… [Bientôt en téléchargement…]

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Résultats 2012 : site de "Couladère" (gallo-romain)

  • Images brutes


  • Modèle 3D ou MNT (Modèle Numérique de Terrain)


 


  • Cartes de profondeur





  • Ortho-photo



Remerciements



  • Indiana a été developpé en collaboration avec Bertrand Vandeportaele, Maître de conférences - Equipe RIS "Robotique et InteractionS" du LAAS. 



  • Remerciements à Raphaël Macario (Archéologue, responsable d'opération, période antique) et Francis Dieulafait (Responsable communication et numismatique), société HADES (bureau d'investigations archéologiques)


  • Remerciements à Jean-Michel Lassure, Archéologue, professeur associé, UMR-5608-TRACES/TERRAE



Enseignements

[1] Master Systèmes Interactifs et Robotique – Stage M2R - « Génération automatique de plans 2D par traitement d’images acquises par drone » –  Adrien CIBRELUS - Août 2013. 

[2] IUP Systèmes Intelligents - Stage M1 - « Génération d’un modèle 3D d’un site archéologique » - Matthieu LUBAT - Juillet 2012. 

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