Analyse de séquences d'images pour la reconstruction 3D euclidienne (cas des scènes complexes pour des mouvements de caméra contraints et non contraints)

Abstract

Ce sujet de thèse porte sur la mise au point de méthodologies d'analyse spatio-temporelle pour la reconstruction 3D d'environnements quelconques. Il s'agit d'obtenir des modèles 3D de scènes ou d'objets à partir d'une séquence d'images vidéo étalonnée ou non. L'idée développée tout au long de cette thèse est de contraindre le lieu géométrique des primitives images (ici des points) à travers la séquence, pour réduire l'espace des solutions du problème 3D et ainsi, permettre de remonter de l'espace en deux dimensions (les images) vers un résultat tridimensionnel (la scène ou l'objet 3D). Dans le cadre de notre travail, la précision dimensionnelle n'est pas un impératif absolu tout comme le temps de calcul dans la mesure où la reconstruction n'a pas à être réalisée en temps réel. Par ailleurs, le mouvement de la caméra est libre et ce dernier peut être mu selon les besoins de la reconstruction. Ces degrés de liberté, augmentés de connaissances locales au niveau de la scène ou de l'objet, nous permettent de choisir librement le type de contraintes à introduire pour réduire l'espace des solutions et pouvoir arriver à une interprétation unique. Ainsi, pour un objet en mouvement de rotation axiale, un rayon et une hauteur caractérisent le lieu géométrique des solutions 3D. Pour un mouvement libre, la connaissance de six points dans la scène dont quatre sont coplanaires, permet de définir les trajectoires des points image dans une base homographique. La principale contribution de cette thèse est de développer des algorithmes de reconstruction 3D originaux permettant d'utiliser au mieux l'ensemble des données de la séquence d'images, en contraignant le lieu géométrique des primitives d'un point de vue spatio-temporel.NANTES-BU Sciences (441092104) / SudocNANTES-Ecole Centrale (441092306) / SudocBOURGES-ENS Ingénieurs (180332301) / SudocSudocFranceF