LiDAR : La vectorisation du nuage de points, la précision sur la polyligne !

mars 8, 2023 Déborah

Le LiDAR est de plus en plus utilisé, et ce, dans divers secteurs. Il ne cesse de nous étonner de part son efficacité et sa précision défiant toutes technologies. Je ne vous apprends rien, cette technologie se base sur un relevé effectué grâce à des lasers qui donnent naissance à un nuage de points 3D représentant la zone scannée. A partir de ce nuage, on peut alors tirer de nombreuses informations : mesures, études de gabarit, inventaires, etc. L’obtention de ces informations essentielles aux applications métiers passe par différentes méthodes : la classification (des objets constituant le nuage de points) mais également la vectorisation ! En effet, la vectorisation est une étape indispensable pour l’analyse du nuage et l’élaboration de calculs à partir de celui-ci. Mais alors, regardons de plus près ce qu’est la vectorisation du nuage de points… 

La vectorisation de nuages de points, qu’est ce que c’est ? 

Tout d’abord, tâchons de comprendre ce que représente le processus de vectorisation du nuage de points 3D. En un mot, la vectorisation permet de tracer des “lignes” à partir des points du nuage. Par exemple, dans le milieu ferroviaire, nous pouvons souhaiter vectoriser les rails et les câbles. Pour cela, on se sert des données des points récoltés qui permettent alors de constituer des lignes sur le nuage : les polylignes. C’est ce qu’on appelle la vectorisation. Il est indéniable que ce traitement du nuage de points est particulièrement utile dans les domaines ferroviaires, autoroutiers et industriels dans la mesure où la vectorisation permet de créer ou compléter le modèle SIG ou BIM du site concerné. De plus, cette vectorisation peut être utilisée de bien d’autres manières…

Highway Automated Vectorization - TheCrossProduct

Mais, qu’elle est l’utilité de ces polylignes ? 

Une fois que nous avons obtenu les polylignes grâce à la vectorisation, nous pouvons nous demander à quoi cela va nous servir ? Cela permet déjà de compléter les modèles SIG et BIM des infrastructures, afin d’améliorer la connaissance et le partage d’information de l’infrastructure, mais l’utilité est généralement plus directe. Dans le secteur des applications métiers, la vectorisation permet notamment d’automatiser des mesures : largeur de voies, largeur de marquage au sol, hauteur de glissière de sécurité, dévers des voies, dévers des rails, écartement des rails, etc. Ces mesures peuvent ensuite être restituées sous la forme d’un synoptique graphique permettant de facilement visualiser la géométrie des voies. La vectorisation permet aussi de réaliser des études plus complexes. Dans le domaine autoroutier et ferroviaire, les polylignes sont utilisées pour effectuer des études de rétro-conception de la géométrie du tracé (calcul d’axe en plan et de profil en long). Cette rétro-conception consiste à détecter les lignes droites, les virages avec leur rayon de courbure, les pentes, etc. Cela permet ensuite de vérifier la conformité, de planifier des travaux d’extension, etc. Un autre exemple d’application est l’étude de gabarit : grâce aux polylignes, il est possible de faire circuler un gabarit virtuel et de détecter d’éventuelles collisions.

Et comment faire pour modéliser ces polylignes ? 

On peut maintenant se demander comment réaliser une vectorisation de nuage de points de manière précise et efficace. En effet, à l’instar de la classification du nuage de points, il est possible de vectoriser son nuage de manière manuelle : avec les bons outils, des projeteurs peuvent tracer les polylignes dans le nuage de points. En revanche, cette méthode peut, tout comme la classification, s’avérer longue et fastidieuse. D’autant plus que la précision de la vectorisation manuelle peut parfois être inexacte. De plus, la vectorisation manuelle implique une connaissance et une formation spéciale à ce processus, ce qui peut alors rendre cette étape encore plus laborieuse. Une autre méthode est alors envisagée : la vectorisation automatique ! En effet, il est possible, grâce à des logiciels d’automatisation de vectorisation de nuages de points, d’obtenir des résultats de manière rapide, fiable et précise, et surtout, spécifique à chaque besoin métier ! Cette méthode permet à l’utilisateur de simplement envoyer ses données dans le cloud et d’obtenir la vectorisation de son nuage. Il s’agit là d’une solution hybride mélangeant Intelligence Artificielle, algorithmes déterministes et connaissances métier spécifiques permettant d'avoir une solution accessible. Des logiciels comme ceux de la deeptech TheCrossProduct rendent la vectorisation évidente, et ce, de manière automatique. On peut par exemple mentionner le produit Railway Automated Vectorization ou bien Highway Automated Vectorization. Grâce à son expérience industrielle et académique dans le domaine de la recherche en traitement de nuage de points 3D, TheCrossProduct propose des logiciels à la pointe de la technologie !

 Railway Automated Vectorization - TheCrossProduct

Enfin, la vectorisation des nuages de points est une étape très importante dans le traitement de données LiDAR puisqu’elle permet ainsi d’exploiter concrètement les nuages de points et de tirer profit des bénéfices de la numérisation LiDAR. Ce processus peut alors s’effectuer au moyen d’outils automatiques, pertinents et adaptés à un besoin métier comme Railway Automated Vectorization de TheCrossProduct. Comme toujours, un traitement rapide et fiable au profit de l’innovation, du développement et de la sûreté !

 

Encore des interrogations sur les nuages de points ? Comment visualiser des nuages de points ? Comment classifier des nuages de points ? Vous trouverez davantage de réponses ici : https://www.thecrossproduct.com/fr/faq !


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