Frédéric Bretar (Dr)

Au laboratoire MATIS de 2002 à 2009

Contact : frederic.bretar(at)ieee.org



Chargé de Recherche



Sujet de recherche au laboratoire MATIS

Conceptions de méthodologies pour le traitement de données lidar - Télédétection active lidar - Fusion Photogrammétrie/lidar



Formation

Thèse en traitement du signal et des images soutenue en 2006 (Ecole Nationale Supérieure des Télécommunications de Paris):
Couplage de Données Laser Aéroporté et Photogrammétriques pour l'Analyse de Scènes Tridimensionnelles
Dirigée par Michel Roux, dirigée par Marc Pierrot-Deseilligny.

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Habilitation à Diriger des Recherches en UFR Sciences de la Terre, de l'environnement et des Planètes soutenue en 2011 (Ecole des Ponts ParisTech) :
Contributions aux traitements et à l'analyse de données LIDAR topographique
Référant HDR : Xavier Briottet.

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  • 2000: Ingénieur ENSG
  • 2000: DEA Méthode Physique en Télédétection (Unviersité Paris 7)
  • 2004: DEA Epistémologie, Histoire des Sciences et des Techniques (Université Paris 7)
  • 2006: Doctorat en Traitement du signal et des images (Telecom ParisTech)
  • 2010: Mastère spécialisé d'Action publique (École des Ponts ParisTech)



Parcours professionnel

  • 2000-2002 : Chercheur invité au Norwegian Defense Research Establishment (FFI)
  • 2002-2006 : chercheur-doctorant au MATIS,
  • Depuis 2006 : Responsable de l'Action de recherche LIDAR.

Compétences

Photogrammétrie, traitement d'image, algorithmie.



Thèses encadrées soutenues

  • Encadrement de Mélanie Sedze (soutenue en 2012)
    Complémentarité des systèmes LiDAR et radar interférométrique pour l'étude des déformations de la croûte terrestre
    (Thèse dirigée par Stéphane Jacquemoud (IPGP), Université Paris VII).
  • Encadrement de Clément Mallet (soutenue en 2010)
    Using Full-Waveform Lidar data for Mapping in Urban Areas
    (Thèse dirigée par Christian Heipke (Leibniz Universität Hannover), Télécom Paris Tech).
  • Encadrement de Antonio Ferraz (soutenue en 2012)
    Cartographie 3D d’une forêt à partir de données LiDAR aéroporté
    (Thèse dirigée par Stéphane Jacquemoud (IPGP), Institut de Physique du Globe de Paris (IPGP) - Université Paris VII).



    Associations scientifiques et techniques

    • Membre du Conseil d'Administration de l'AFRIF (Association Française pour la Reconnaissance et l'Interprétation des Formes.

    • ISPRS:
      • 2008-2012: chair du groupe de travail ISPRS WG III/2 "Point Cloud Processing";
      • 2004-2008:Membre des groupes de travail ISPRS WG III/3 et WG I/2.

    • Comités de lecture de congrès, conférences, symposia et workshops:
      • ISPRS,
      • IEEE ICIP (2006, 2007, 2008).

    • Relecture de journaux:
      • The Photogrammetric Record,
      • IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing.



    Stages encadrés

    • 2006 : Analyse sémantique d'un nuage de points laser tri-dimensionnel
      Par Tahar Mouhou (Master Recherche Signaux, Systemes, Images et Robotique, Université Paris 6).
    • 2005 : Segmentation couplée en géométrie mixte: alttmétrie laser et images aériennes
      Par Clément Mallet (IT3 - Master Recherche Méthodes Physiques en Télédétection, ENSG - Université Paris 6).
      Contact : clement.mallet(at)ign.fr
    • 2004 : Reconstruction du bâti à partir de données laser
      Par Jérémy Leprieur (Ingénieur, ESME Sudria).
    • 2003 : Classification automatique de paysages laser
      Par Matthieu Chesnier (DESS Intelligence Artificielle, Université Paris 6).



    Enseignement

    Traitement des Images

    • Traitement d'images,
      Master Photogrammétrie, Positionnement et Mesures de Déformations (PPMD), ENSG. Depuis 2005.

    Photogrammétrie

    • Modèles Numériques de Terrains,
      Master Management des Systèmes d'Information et Applications Master Management des Systèmes d'Information et Applications Géographiques (MSIAG), ENSG. 2004.

    Télédétection

    • Le Laser aéroporté,
      Ingénieurs 2ème année, ESGT (cours & TD). 2004.
    • Le laser aéroporté - recherches & applications,
      Master 2 Sciences de l'Information Géographique (SIG), ENSG-Université de Marne-la-Vallée. 2006.



    Publications

    Livres

    F. Bretar, M. Pierrot-Deseilligny, G. Vosselman (Eds). Proceedings of the ISPRS workshop Laserscanning'09. International Archives of Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences. Vol. 38 (Part 3/W8), Paris, France, September 1-2, 2009.

    Articles de revues avec comité de lecture

    A. Ferraz, C. Mallet, S. Jacquemoud, G. Rito-Gonçalves, P. Soares, M. Tomé, F. Bretar. Canopy density model, a new ALS-derived product to generate multi-layer canopy cover maps. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 53(12), pp.6776-6790.

    M. Sedze, E. Heggy, F. Bretar, D. Berveiller, S. Jacquemoud. Quantification of L-band InSAR coherence over volcanic areas using LiDAR and in situ measurements. Remote Sensing of Environement, vol.152, pp.202–216, September 2014.

    F. Bretar, N. Chehata. Terrain Modelling from lidar range data in natural landscapes: a predictive and Bayesian framework . IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, vol. 48, n°3, pp. 1568--1578, March 2010.

    C. Mallet, F. Lafarge, M. Roux, U. Soergel, F. Bretar, C. Heipke. A Marked Point Process for Modeling Lidar Waveforms. IEEE Transactions on Image Processing, vol. 19 (12), pp. 3204-3221 , December 2010.

    F. Bretar, N. Chehata. Génération de Modèles Numériques de Terrain par fusion de données lidar et image. Traitement du Signal, vol. 26 (2), avril 2009.

    C. Mallet, F. Bretar. Full-Waveform Topographic Lidar: State-of-the-Art. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing 64(1), pp.1-16, January 2009.

    A. Chauve, C. Vega, F. Bretar, S. Durrieu, T. Allouis, M. Pierrot-Deseilligny, W. Puech. Processing full-waveform lidar data in an alpine coniferous forest: assessing terrain and tree height quality . International Journal of Remote Sensing, vol. 30 (19), pp.5211-5228, 2009.

    F. Bretar, A. Chauve, J.S. Bailly, C. Mallet, A. Jacome. Terrain surfaces and 3D landcover classification from smal footprint full-waveform LiDAR data: Application to Badlands . Hydrology and Earth System Sciences, vol. 13(8), pp. 1531-1544, 2009.

    C. Mallet, F. Bretar, U. Soergel. Analysis of Full-Waveform Lidar Data for Classification of Urban areas. Photogrammetrie - Fernerkundung - Geoinformation (PFG), 5/2008, pp.337-349.

    C. Mallet, F. Bretar. Le Lidar Topographique à Retour d’Onde Complète: Etat de l’art . Traitement du Signal 24 (6), pp.441-465, 2007.

    F. Bretar, C. Mallet, D. Flamanc, N. David. Traitements de données lidar aéroporté: vers une solution globale. Revue Française de Photogrammétrie et de Télédétection (SFPT), n°186 (2007-2), pp.36-47, 2007.

    D.J. Weydahl, F. Bretar, P. Bjerke. Comparison of RADARSAT-1 and IKONOS satellite images for urban features detection. Journal of Information Fusion, vol 6, p. 243-249, 2005.

    F. Bretar, M. Chesnier, M. Roux, M. Pierrot-Deseilligny. Analyse quantitative de données laser 3D : Classification et modélisation du terrain. Revue Française de Photogrammétrie et de Télédétection, n° 176, p. 21-29, 2004.

    Articles de revues sans comité de lecture

    F. Jung, N. Paparoditis, F. Bretar, G. Maillet. Surface and terrain reconstruction from very high resolution imagery: Where are we now ?. New Strategies for European Remote Sensing, Oluic edition. 2005 Millpress, Rotterdam, pp. 429-436, 2005.

    F. Bretar, F. Sigmundsson, R. Pedersen, K. L. Feigl, E. Sturkell, P. EIinarsson, S. S. Jonsson, K. Agutsonn, A. Linde. Joint interpretation of Geodetic data for volcano Studies: Evaluation of Pre- and Co-eruptive Deformation for the Hekla 2000 Eruption from InSAR, Tilt, GPS and Strain Data. American Geophysical Union fall meeting, San Francisco, USA, December 2001.

    Articles de conférences avec comité de lecture

    A. Ferraz, F. Bretar, S. Jacquemoud, G. Gonçalves, L. Pereira. 3D Segmentation of Forest Structure using a Mean-Shift based Algorithm. IEEE International Conference on Image Processing (ICIP), Hong-Kong, China, September 2010.

    A. Ferraz, F. Bretar, S. Jacquemoud, G. Gonçalves, L. Pereira. 3D segmentation of forest structure using an adaptive Mean-Shift based procedure. Proc. of Silvilaser, Freiburg, Germany, September 2010.

    C. Mallet, F. Lafarge, F. Bretar, M. Roux, U. Soergel, C. Heipke. A stochastic approach for modelling airborne lidar waveforms. International Archives of Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences. Vol. 38 (Part 3/W8), pp.201-206, Paris, France, September 2009.

    N. David, C. Mallet, T. Pons, A. Chauve, F. Bretar. Pathway detection and geometrical description from ALS data in forested mountaneous area. International Archives of Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences. Vol. 38 (Part 3/W8), pp.242-247, Paris, France, September 2009.

    C. Mallet, F. Lafarge, F. Bretar, U. Soergel, C. Heipke. Lidar Waveform Modeling using a Marked Point Process. IEEE International Conference on Image Processing (ICIP), Cairo, Egypt, November 2009.

    N. Chehata, F. Bretar. Génération de Modèles Numériques de Terrain à partir de données LIDAR par approche multi-résolutions. Traitement et Analyse de l'Information: Méthodes et Applications (TAIMA), Hammamet, Tunisia, may 2009.

    C. Mallet, A. Chauve, F. Bretar. Analyse et traitement d’ondes lidar pour la cartographie et la reconnaissance de formes: Application au milieu urbain. RFIA (Reconnaissance des Formes et Intelligence Artificielle), Amiens, France, janvier 2008.

    C. Mallet, U. Soergel, F. Bretar. Analysis of full-waveform lidar data for classification of urban areas. International Archives of Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences. Vol. 37 (Part 3A), pp.85-92, Beijing, China, July 2008.

    N. Chehata, F. Bretar. Terrain modeling from Lidar Data: Hierarchical K-Means filtering and markovian regularization. IEEE International Conference on Image Processing (ICIP), San Diego, USA, October 2008.

    F. Bretar. Processing fine Digital Terrain Models By Markovian Regularization From 3D Airborne Lidar Data. IEEE International Conference on Image Processing (ICIP), San Antonio, USA, September 2007.

    F. Bretar, N. Chehata. Digital Terrain Model on Vegetated Areas: Joint Use of Airborne Lidar Data and Optical Images. International Archives of Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences. Vol. 36 (Part 3/W49A), Munich, Germany, September 2007.

    A. Chauve, C. Mallet, F. Bretar, S. Durrieu. Processing full-waveform lidar data: modelling raw signals. International Archives of Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences. Vol. 36 (Part 3/W52) , Espoo, Finland, September 2007.

    F. Bretar, M. Roux, M. Pierrot-Deseilligny. Recognition of Building Roof Facets by Merging Aerial Images and 3D Lidar Data in a Hierarchical Segmentation Framework. IAPR International Conference on Pattern Recognition (ICPR), Hong-Kong, China, August 2006.

    F. Bretar, M. Roux. Hybrid image segmentation using Lidar 3D planar primitives. International Archives of Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences. Vol. 36 (Part 3/W19) , Enschede, The Nederlands, March 2005.

    F. Bretar, M. Roux. Extraction of 3D planar Primitives from Raw Airborne Laser Data : a Normal Driven RANSAC Approach. IAPR Machine Vision and Application, Tsukuba, Japan, May 2005.

    F. Bretar, M. Roux, M. Pierrot-Deseilligny. Terrain modeling and Airborne laser data classification using multiple pass filtering. International Archives of Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences. Vol. 35 (Part 3A), pp.314-319, Istanbul, Turkey, July 2004.

    F. Bretar, M. Roux, M. Pierrot-Deseilligny. Fusion LIDAR/Photogrammétrie : Une mise en cohérence globale. Reconnaissance des Formes et Intelligence Artificielle (RFIA), Toulouse, France, January 2004.

    F. Bretar, M. Roux, M. Pierrot-Deseilligny. Estimating Intrinsic Accuracy of Airborne Laser data with local 3D offsets. International Archives of Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences. Vol. 34 (Part 3/W13), pp.20-26, Dresde, Germany, October 2003.

    Articles de conférences sans comité de lecture

    A. Chauve, F. Bretar, S. Durrieu, M. Pierrot-Deseilligny, W. Puech. FullAnalyze: a Research Tool for Handling Processing and Analyzing Full-waveform Lidar Data. Proc. of the IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium (IGARSS), Cape Town, South Africa, July 2009.

    N. David, C. Mallet, F. Bretar. Library concept and design for lidar data processing. GEOgraphic Object Based Image Analysis (GEOBIA) Conference, Calgary, Canada, August 2008.

    N. Chehata, N. David, F. Bretar. Lidar data clasification using hierarchical K-means clustering. International Archives of Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences. Vol. 37 (Part 3B), pp.325-330, Beijing, China, July 2008.

    F. Bretar, A. Chauve, C. Mallet, B. Jutzi. Managing Full Waveform Lidar Data: A Challenging Task for the Forthcoming Years. International Archives of Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences. Vol. 37 (Part 1), pp.415-420, Beijing, China, July 2008.

    A. Chauve, S. Durrieu, F. Bretar, M. Pierrot-Deseilligny, W. Puech. Processing full-waveform lidar data to extract forest parameters and digital terrain model: validation in an alpine coniferous forest. Proc. of the ForestSat Conference, Montpellier, France, November 2007.

    F. Bretar, M. Roux, M. Pierrot-Deseilligny. Matching Topographic Surfaces: Application to lidar and photogrammetric surfaces. International Archives of Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences. Vol. 36 (Part 1) , Marne-la-Vallée, France, July 2006.

    F. Bretar, M. Roux, M. Pierrot-Deseilligny. Solving the Strip Adjustment Problem of 3D Airborne Lidar Data. IEEE International Geoscience And Remote Sensing Symposium (IGARSS), Anchorage, USA, September 2004.

    F. Bretar, D. J. Weydahl. Comparing of RADARSAT-1 and IKONOS satellite images for urban feature detection. 2nd GRSS/ISPRS Joint Workshop on Data Fusion and Remote Sensing over Urban Areas URBAN 2003, pp. 305-308, Berlin, Germany, May 2003.

    F. Bretar, R. Pedersen, F. Sigmundsson, K. L. Feigl, E. Sturkell, P. EIinarsson, S. Jonsson, K. Agutsonn, A. Linde. Deformation of Volcanoes- what InSAR, tilt, GPS and strain data can tell us about Hekla. Geological Winter Meeting, Reykjavik, Iceland, January 2002.

    Mémoires HDR

    Frédéric Bretar. Contributions aux traitements et à l'analyse de données LIDAR topographique. , Ecole des Ponts ParisTech, 5 mai 2011.

    Rapports techniques

    F. Bretar, C. Mallet, N. David. Analyse de données lidar aéroporté en zone littorale: Etude sur le Golfe du Morbihan. Rapport Technique de l'IGN, mai 2007.

    C. Mallet, F. Bretar. Le Lidar Topographique à Retour d'Onde Complète: Etat de l'art. Rapport de Recherche de l'IGN, mars 2007.

    F. Bretar, D. J. Weydahl. Sammenligning av RADARSAT-1 og IKONOS satellitbilder tall over baser på Kola (Comparison of RADARSAT-1 and IKONOS satellite images taken over bases on the Kola Peninsula). FFI/RAPPORT-2002/01383 (Restricted), Norwegian Defense Research Establishment, Kjeller, Norway, 2002.

    F. Bretar, D. J. Weydahl. Generating Digital Elevation Models From Stereo RADARSAT Images. FFI/NOTAT-2001/04978, Norwegian Defense Research Establishment, Kjeller, Norvège, 2001.

    F. Bretar, D. J. Weydahl. Enhancing and Modelling Interferometric SAR fringes in areas of Ground Surface Movements. FFI/NOTAT-2001/00569, Norwegian Defense Research Establishment, Kjeller, Norvège, 2001.

    F. Bretar, D. J. Weydahl. Comparison of RADARSAT and IKONOS Satellite images – Detection and Visibility of man-made Objects. FFI/RAPPORT-2001/02351, Norwegian Defense Research Establishment, Kjeller, Norway, 2001.

    F. Bretar. La télédétection spatiale en Norvège. Rapports d’ambassade collection Signes du Monde, Ambassade de France en Norvège, 79 pp., December 2001.



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