Extração e refinamento de contornos de telhados utilizando descritores geométricos e integração de dados LiDAR e imagens aéreas

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2021
Autor(a) principal: Carrilho, André Caceres
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/217583
Resumo: Este trabalho trata da extração automática de telhados de edificações a partir de dados de Sistema de Varredura LASER Aerotransportado (SVLA) e imagens aéreas de alta resolução. O foco se refere à regularização de telhados cujo contorno tenha sido obstruído por algum outro objeto, como copas de árvore, por exemplo. Existem diversos problemas envolvidos nesse processo, tais como a preparação dos dados (remoção de ruídos, segmentação de objetos e classificação), extração dos contornos, modelagem dos contornos, detecção das oclusões e a reconstrução do contorno. Dentre as contribuições desta Tese de doutorado, a principal é a utilização de descritor geométrico (assinatura do contorno) como uma maneira de modelar o polígono e detectar possíveis obstruções. Embora não seja possível resolver todos os casos, como oclusões severas, a abordagem proposta deve auxiliar na automação de processos por meio da diminuição da intervenção do operador. Além da contribuição mencionada, outras soluções foram propostas para etapas como a remoção de pontos espúrios, filtragem do modelo digital de terreno (MDT) utilizando um método adaptativo de ajuste de superfície polinomial bivariada, integração da informação radiométrica na nuvem de pontos, e a extração de contornos de telhados utilizando redes neurais convolucionais (RNC). Os experimentos foram realizados com dados derivados do Unesp Photogrammetry Data Set, adquiridos sobre o município de Presidente Prudente, São Paulo, Brasil. As análises quantitativas dos experimentos realizados demonstram que o método proposto consegue reconstruir obstruções em telhados de edificações que não sejam muito severas, isto é, não sejam maiores que 1/3 do segmento linear da borda do telhado e que não sejam em uma quina (vértice) do polígono. Além disso, todas as etapas precedentes apresentaram resultados satisfatórios, como a acurácia global da classificação acima de 93%.