L'imagerie panoramique peut améliorer la cartographie en ligne

Des chercheurs de l'Interactive Visual Media Group de Microsoft ont dévoilé une application logicielle qui crée une image panoramique de quatre gigapixels à partir de centaines d'images plus petites, une technologie qui pourrait être intégrée à Windows Live Local pour fournir une navigation visuellement plus précise et interactive pour les cartes en ligne.

La prise de vue panoramique, présentée au Microsoft Research Silicon Valley Road Show à Mountain View, en Californie, cette semaine, était composée d'environ 750 images numériques plus petites, capturées par un appareil photo numérique standard monté au sommet d'un bâtiment à Seattle. Ensuite, les images composites ont été assemblées de manière presque transparente par un logiciel automatisé développé par des chercheurs de Microsoft.

Cette vue d'ensemble illustre une technologie qui fait partie des travaux en cours du géant du logiciel pour étendre sa plate-forme de cartographie en ligne, Windows Live Local, actuellement en phase bêta (ou de test). Live Local fournit déjà des cartes des rues traditionnelles et des vues de haut en bas extraites d'images satellites pour presque tous les États-Unis, ainsi que des photos réelles d'une poignée de villes qui permettent aux téléspectateurs de regarder les bâtiments sous un angle – ce à quoi Microsoft fait référence. comme des images à vol d'oiseau.

La société prévoit de reprendre les techniques de traitement d'images démontrées dans ces panoramas et de les appliquer aux images Bird's Eye, qui sont prises à partir d'avions volant à basse altitude au-dessus des villes. Cela permettrait aux futures versions de Live Local d'offrir des images assemblées pour une navigation plus facile, explique Matt Uyttendaele, un chercheur de Microsoft qui a travaillé sur le projet de panorama. Actuellement, Live Local n'offre que la vue en angle pour une petite partie de la ville à la fois ; afin de regarder au-delà de cette vue, une autre image doit être chargée dans le navigateur.

Au cours de la dernière année, la concurrence pour la meilleure application de cartographie en ligne s'est intensifiée entre Microsoft, Google et Yahoo (voir Mapmaking chez Microsoft ). De nombreux experts pensent que les images Bird's Eye distinguent les cartes Microsoft des autres en offrant une vue plus naturelle d'une ville. Désormais, les vues panoramiques, telles que celles prises par les chercheurs de Microsoft, pourraient être encore plus utiles à des fins de cartographie, car plusieurs caméras placées sur plusieurs bâtiments pourraient fournir plus de vues du site, explique Rick Bobbit, fondateur de GeoSpatial Experts, une société basée à Thorton, CO. entreprise. En plaçant des caméras tout autour d'une ville au sommet de bâtiments, vous pourriez obtenir tout un tas d'angles différents, et ce serait utile, dit-il.

Cela contraste fortement avec l'outil de cartographie en ligne de Google, par exemple, qui propose des plans des rues, des images satellite de haut en bas et une vue qui combine les deux. Mais les images satellite fournissent principalement des informations sur les sommets des bâtiments et leurs géométries, tandis que la vue inclinée de Microsoft offre des images de devantures de magasins ou de nuances géographiques qu'un satellite peut manquer. La vue rapprochée et inclinée peut être plus utile pour naviguer réellement dans une zone inconnue, dit Bobbit.

Pour capturer les images afin de créer les vues panoramiques, les chercheurs de Microsoft installent une caméra numérique sur une plate-forme motorisée sur le toit d'un bâtiment. L'appareil photo fait ensuite lentement un panoramique de la scène, prenant des photos alors que la vue de l'appareil photo serpente dans une orientation de haut en bas. Cohen dit que chaque photo prend deux à trois secondes pour être capturée, ce qui représente environ 90 minutes de prise de vue. Les images sont ensuite traitées par le logiciel d'assemblage de Microsoft, qui combine les centaines de photos.

Traditionnellement, les grands panoramas ont été créés par un logiciel qui assemble automatiquement les images, mais cela brouille souvent les images, explique Cohen. De plus, la plupart des logiciels ne tiennent pas compte des changements de lumière naturelle qui se produisent au cours des séances photo d'une heure.

Le logiciel de Microsoft résout ces problèmes en utilisant des algorithmes qui parcourent chaque image individuelle à la recherche de caractéristiques de signature - des lignes au sommet du bâtiment ou des points lumineux tels que la lumière du soleil reflétée dans les fenêtres - et les aligne. Ensuite, dit Uyttendaele, le logiciel coupe les images, au lieu de les brouiller, c'est ainsi que la plupart des logiciels panoramiques assemblent les images de manière inélégante. La découpe est souvent nécessaire pour les images de routes ; par exemple, s'il y a deux images d'une route, avec une voiture dans une image mais pas dans l'autre, le logiciel coupera la partie de l'image avec la voiture, au lieu de faire la moyenne ou de brouiller les deux images ensemble. Cela évite les « fantômes » lorsque des objets tels que des voitures se déplacent, explique Cohen.

De plus, selon Uyttendaele, le logiciel compense les changements d'éclairage sur une heure en ajustant la luminosité de chaque image pour qu'elle corresponde à la luminosité de la précédente. Ce processus permet de garder un ciel diurne clair et les ombres des bâtiments sombres de manière cohérente tout au long du panorama.

La possibilité d'intégrer les images Bird's Eye et panoramiques dans la navigation en ligne change l'expérience de création de cartes, déclare Robert Dollison, chef de projet pour l'U.S. Geological Survey's. Guichet unique géospatial projet. Des projets tels que Live Local de Microsoft et Google Earth stimulent le développement sur le terrain, dit-il.

Le défi de ce nouveau type de création de cartes, dit Bobbit, reste de rendre l'interface de cartographie facile à utiliser - et non le nombre de belles photos disponibles. Rendre Live Local plus convivial est l'un des objectifs de cette recherche, déclare Uyttendaele de Microsoft. Les gens adorent les détails de l'imagerie [Bird's Eye], dit-il. Cela devrait leur permettre de parcourir facilement les images.

Lors du Microsoft Research Silicon Valley Road Show, la société a présenté un certain nombre de prototypes conçus pour fonctionner avec l'application de cartographie en ligne de Microsoft, Windows Live Local. La semaine prochaine, nous décrirons un autre projet de recherche qui rend les informations en temps réel, des embouteillages aux temps d'attente des restaurants, consultables via des cartes en ligne.

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