The generation of urban digital elevation models from satellite images using stereo
reconstruction techniques poses several challenges due to its precision requirements.
In this thesis we study three problems related to the reconstruction of urban models
using stereo images in a low baseline disposition. They were motivated by the MISS project,
launched by the CNES (Centre National d'Etudes Spatiales), in order to develop a low
baseline acquisition model.
The first problem is the restoration of irregularly sampled images and image fusion
using a band limited interpolation model. A novel restoration algorithm is proposed,
which incorporates the image formation model as a set of local constraints, and uses
of a family of regularizers that allow to control the spectral behavior of the solution.
Secondly, the problem of interpolating sparsely sampled images is addressed using a
self-similarity prior. The related problem of image inpainting is also considered,
and a novel framework for exemplar-based image inpainting is proposed. This framework is
then extended to consider the interpolation of sparsely sampled images. The third problem
is the regularization and interpolation of digital elevation models imposing geometric
restrictions. The geometric restrictions come from a reference image. For this problem
three different regularization models are studied: an anisotropic minimal surface
regularizer, the anisotropic total variation and a new piecewise affine interpolation
algorithm. / La generación de modelos urbanos de elevación a partir de imágenes de satélite mediante
técnicas de reconstrucción estereoscópica presenta varios retos debido a sus requisitos
de precisión. En esta tesis se estudian tres problemas vinculados a la generación de
estos modelos partiendo de pares estereoscópicos adquiridos por satélites en una configuración
con baseline pequeño. Estos problemas fueron motivados por el proyecto MISS,
lanzado por el CNES (Centre National d'Etudes Spatiales) con el objetivo de desarrollar las
técnicas de reconstrucción para imágenes adquiridas con baseline pequeños. El primer
problema es la restauración de imágenes muestreadas irregularmente y la fusión de imágenes
usando un modelo de interpolación de banda limitada. Se propone un nuevo método de
restauración, el cual usa una familia de regularizadores que permite controlar el
decaimiento espectral de la solución e incorpora el modelo de formación de imagen como un
conjunto de restricciones locales. El segundo problema es la interpolación de imágenes
muestreadas en forma dispersa usando un prior de auto similitud, se considera también el
problema relacionado de inpainting de imágenes. Se propone un nuevo framework para
inpainting basado en ejemplares, el cual luego es extendido a la interpolación de imágenes
muestreadas en forma dispersa. El tercer problema es la regularización e interpolación de
modelos digitales de elevación imponiendo restricciones geométricas las cuales se extraen de
una imagen de referencia. Para este problema se estudian tres modelos de regularización: un
regularizador anisótropo de superficie mínima, la variación total anisótropa y un nuevo
algoritmo de interpolación afín a trozos.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:TDX_UPF/oai:www.tdx.cat:10803/22714 |
| Date | 03 March 2011 |
| Creators | Facciolo Furlan, Gabriele |
| Contributors | Caselles, Vicente, Universitat Pompeu Fabra. Departament de Tecnologies de la Informació i les Comunicacions |
| Publisher | Universitat Pompeu Fabra |
| Source Sets | Universitat Pompeu Fabra |
| Language | English |
| Detected Language | Spanish |
| Type | info:eu-repo/semantics/doctoralThesis, info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
| Format | 206 p., application/pdf |
| Source | TDX (Tesis Doctorals en Xarxa) |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess, ADVERTIMENT. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs. |
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