Commande basée vision d'écoulements fluides

Cet article propose une nouvelle approche de commande en boucle fermée d'un écoulement fluide. Elle permet de s'affranchir de la synthèse d'un observateur. Pour ce faire, un dispositif de visualisation est utilisé, il permet de remonter au champ de vitesses des particules via des techniques de flot optique. Nous montrons très nettement les bénéfices d'utilisation d'une telle approche en présence de bruits de mesure par rapport aux approches classiques utilisant le frottement pariétal. Ces approches sont également surpassées dans le cas d'une mauvaise initialisation de leur observateur

Visual servoing from three points using a spherical projection model

International audienceThis paper deals with visual servoing from three points. Using the geometric properties of the spherical projection of points, a new decoupled set of six visual features is proposed. The main originality lies in the use of the distances between spherical projection of points to define three features that are invariant to camera rotations. The three other features present a linear link with respect to camera rotations. In comparison with the classical perspective coordinates of points, the new decoupled set does not present more singularities. In addition, using the new set in its non-singular domain, a classical control law is proven to be ideal for rotational motions. These theoretical results as well as the robustness to errors of the new decoupled control scheme are illustrated through simulation results

Asservissement visuel par projection sphérique

Cette étude s'inscrit dans le cadre de l'asservissement visuel. La technique d'asservissement visuel consiste à utiliser les informations visuelles fournies par un capteur de vision pour commander les mouvements d'un système dynamique. Un des défis de cette technique est de s'approcher d'un comportement idéal du robot commandé, par exemple une trajectoire satisfaisante. Aujourd'hui, il est bien établi que l'élargissement du champ de vision et surtout le choix d'informations visuelles adéquates ont une incidence positive sur le comportement du robot. Si l'élargissement du champ de vision d'un robot est possible aujourd'hui par l'utilisation des systèmes de vision catadioptrique (couplage caméra et miroir), la sélection d'informations visuelles adéquates reste encore un problème ouvert puisque peu de travaux de modélisation ont été menés sur des systèmes à large champ de vision. Cette étude vise à modéliser des informations visuelles idéales. L'approche proposée est la modélisation par projection sphérique puisque ce modèle de projection est au centre des modèles de projection perspective et catadioptrique. Des résultats significatifs sont présentés pour un objet plan ou volumétrique défini par un ensemble de points et pour des objets volumétriques sphériques tels qu'une sphère et une sphère marquée. Pour chaque objet, un nouveau vecteur minimal d'informations visuelles idéales est proposé. La validation expérimentale de chaque nouveau vecteur montre un comportement adéquat du robotnon editabl

Using Spherical Moments for Visual Servoing from a Special Target with Unique Projection Center Cameras

Abstract—This paper focuses on visual servoing from a special target using a vision sensor with an unique projection center. The target is a sphere marked with two points on its surface. Using a spherical projection model, a new minimal set of six features is proposed for this target. Spherical moments are exploited to compute the new set on the image of the sensor. Using the new set, a classical control method is proved to be asymptotically stable even in the presence of modeling errors. Experimental results with a perspective camera and a fish-eye camera validate the proposed theoretical results. Index Terms—Visual servoing, central projection cameras, spherical moments. I

Visual servoing from two special compounds of features using a spherical projection model

Abstract — This paper is concerned with the use of a spherical projection model to design optimal visual features for visual servoing. Here two special targets are considered: a sphere marked with two points on its surface and a sphere marked with a tangent vector to a point on its surface. For these targets we propose a new minimal set of six visual features which can be computed on classical perspective cameras. Using the new set, a classical control method is proved to be globally stable even in the presence of modeling error. In comparison with the previous set originally proposed for the second target, the new set draws a better camera trajectory. Finally, simulation and experimental results confirm the validity of the proposed theoretical results. I

Improvements on Visual Servoing From Spherical Targets Using a Spherical Projection Model

Abstract—This paper is concerned with improvements to visual feature modeling using a spherical projection model. Three spherical targets are considered: a sphere, a sphere marked with a tangent vector to a point on its surface, and a sphere marked with two points on its surface. A new minimal and decoupled set of visual features is proposed for each target using any central catadioptric camera. Using the proposed set for a sphere, a classical control law is proved to be globally asymptotically stable in the presence of modeling errors and locally asymptotically stable in the presence of calibration errors, considering that perspective and paracatadioptric cameras were used. Simulation and experimental results with perspective, paracatadioptric, and fish-eye cameras validate the proposed theoretical results. Index Terms—Central catadioptric systems, spherical projection, visual servoing. I