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Faculté des Sciences appliquées
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Mémoire

Development of a system for measuring flow speeds by analysis of aerial images

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Tevoedjre, Philippe ULiège
Promoteur(s) : Erpicum, Sébastien ULiège
Date de soutenance : 8-sep-2025/9-sep-2025 • URL permanente : http://hdl.handle.net/2268.2/24904
Détails
Titre : Development of a system for measuring flow speeds by analysis of aerial images
Titre traduit : [fr] Développement d’un système de mesure des vitesses d’écoulement par analyse d’images aériennes
Auteur : Tevoedjre, Philippe ULiège
Date de soutenance  : 8-sep-2025/9-sep-2025
Promoteur(s) : Erpicum, Sébastien ULiège
Membre(s) du jury : Archambeau, Pierre ULiège
Van Droogenbroeck, Marc ULiège
Langue : Anglais
Nombre de pages : 105
Discipline(s) : Ingénierie, informatique & technologie > Ingénierie civile
Institution(s) : Université de Liège, Liège, Belgique
Diplôme : Master en ingénieur civil physicien, à finalité approfondie
Faculté : Mémoires de la Faculté des Sciences appliquées

Résumé

[en] This thesis presents a complete pipeline for detecting, tracking, and calibrating the trajectories of floating objects in outdoor environments. The proposed approach addresses the challenges posed by uncontrolled acquisition conditions, including strong illumination changes, surface reflections, and partial occlusions. Object detection is performed through non-parametric background subtraction (ViBe), complemented with noise-removal rules to filter out spurious detections caused by reflections and artifacts.

A two-phase tracking strategy is then introduced. The first phase relies on nearest-neighbor association to incrementally build trajectories while discarding implausible detections. The second phase adopts a graph-based formulation that models blob interactions such as fusion and separation events, thereby recovering continuous trajectories even when objects temporarily overlap.

Finally, a calibration procedure is developed to ensure a reliable mapping between 2D image detections and 3D world coordinates. Intrinsic, distortion, and extrinsic parameters are successively estimated, enabling accurate reprojection of real-world positions. The resulting system demonstrates the capacity to reconstruct object trajectories with sufficient accuracy for subsequent hydrodynamic analyses.

Beyond highlighting the strengths and limitations of each component, this work establishes a framework within which lightweight, interpretable methods can operate robustly in outdoor monitoring scenarios. Perspectives for improvement include the integration of Kalman filtering with global assignment strategies and the adoption of acquisition hardware to mitigate reflection artifacts.


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Access Master Thesis - Philippe Tevoedjre.pdf
Description:
Taille: 25.65 MB
Format: Adobe PDF

Auteur

  • Tevoedjre, Philippe ULiège Université de Liège > Master ing. civ. phys., fin. approf.

Promoteur(s)

Membre(s) du jury

  • Archambeau, Pierre ULiège Université de Liège - ULiège > Département ArGEnCo > HECE (Hydraulics in Environnemental and Civil Engineering)
    ORBi Voir ses publications sur ORBi
  • Van Droogenbroeck, Marc ULiège Université de Liège - ULiège > Dép. d'électric., électron. et informat. (Inst.Montefiore) > Télécommunications
    ORBi Voir ses publications sur ORBi








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