Grasping unknown objects in clutter by superquadric representation

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Modélisation du corps humain par une approche surfacique et étude de sa variabilité

L'apparition de nouvelles technologies de numérisation 3D permet le passage de l'anthropométrie traditionnelle à l'anthropométrie 3D. Ce domaine offre de multiples avenues, tel que la conception de vêtements ou d'habitacles de voiture. Avant de pouvoir procéder à une quelconque conception, il faut d'abord trouver une bonne méthode pour modéliser les nuages de points obtenus par les numériseurs 3D. Le projet actuel propose une variante d'une méthode de modélisation utilisant une surface devant prendre la forme du nuage de points. L'approche utilisée permet également d'effectuer adéquatement le remplissage des trous générés par les occlusions du faisceau de lumière projeté par le numériseur. Deux traitements sont effectués avant l'optimisation afin de faciliter le traitement de l'algorithme de modélisation. Il s'agit d'un alignement des centres de gravité et des systèmes d'axes et d'une normalisation de la hauteur des modèles tout en conservant les diverses proportions des modèles. L'algorithme utilise un modèle infographique ressemblant à un être humain et procède à l'optimisation de ses sommets pour les faire coïncider avec ceux du modèle numérisé. Les endroits où sont les trous ou les zones pauvres en données sont indiqués à l'algorithme et celui-ci utilise alors la zone correspondante de la surface du modèle infographique pour boucher les trous ou palier au manque de données. Les résultats obtenus permettent de montrer que l'algorithme de modélisation surfacique offre de très bonnes performances en un temps assez restreint. Certaines difficultés ont toutefois été rencontrées dans l'application des algorithmes d'alignement et de normalisation. Il a été possible de montrer que même si les marqueurs sont nécessaires, une normalisation de la hauteur des modèles améliore de beaucoup les résultats. Finalement une analyse en composantes principales a été effectuée sur un ensemble de modèles et a permis de déterminer pour des modèles non normalisés que les premiers modes de variation sont la taille et le poids. Par la suite, d'autres variations de la forme apparaissent ainsi que ceux touchant à la posture. Pour des modèles normalisés, la variation de poids, de musculature, de hauteur de l'entrejambe sont observés, mais également la variation de la position des modèles