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Vision par ordinateur

Calibrage et autocalibrage de caméras

Le calibrage plan consiste à calculer les paramètres d’une caméra à partir des images d’une mire plane. La recherche d’une solution par une méthode directe nécessite la minimisation d’un critère algébrique, ce qui peut poser des problèmes de mise en oeuvre. Notre contribution consiste à placer ce problème dans un cadre géométrique beaucoup plus intuitif. Nous avons démontré que si l’on cherche à déterminer le centre de la caméra à partir d’une vue, on obtient un cercle, appelé cercle des centres, défini par l’intersection d’un plan et d’une sphère, dont les paramètres peuvent être calculés très simplement.

Mise en correspondance, suivi de primitives et statistiques robustes

Que l’on s’intéresse à la perception du relief par stéréovision binoculaire ou à l’analyse de séquences d’images, on se trouve confronté au problème de la mise en correspondance. De manière générale, il s’agit de situer dans les images les projections des mêmes entités de la scène. L’équipe TCI a une longue expérience sur ce problème général et les travaux de ces dernières années ont été consacrés à la mise en correspondance stéréoscopique dense et au suivi d’objets dans des séquences d’images. Concernant la mise en correspondance stéréoscopique, les méthodes proposées s’appuient sur des mesures de corrélation qui permettent de quantifier la ressemblance de deux ensembles de pixels. De nombreuses difficultés viennent mettre en défaut les algorithmes de mise en correspondance et nous nous intéressons plus particulièrement au problème des occultations relatives aux zones qui sont visibles dans une image et pas dans l’autre. En ce qui concerne le suivi, nous nous intéressons également aux problèmes engendrés par les déformations que peuvent subir les objets durant leur mouvement. Dans les deux cas, notre souci est d’établir des méthodes de mise en correspondance robustes en présence de ces difficultés. Pour cela, notre approche consiste à faire appel à des outils des statistiques robustes. Ces travaux ont aussi parallèlement donné naissance à une réflexion plus générale concernant une méthodologie d’évaluation et de comparaison expérimentale de méthodes de vision par ordinateur.

Shape from shading

Le shape from shading est une méthode de stéréovision monoculaire qui met en relation les niveaux de gris lus sur l’image et le relief de la scène observée. Notre apport dans le domaine est triple. D’une part, nous avons étudié le nombre de solutions de l’équation différentielle qui régit cette technique de reconstruction 3D (équation de l’eikonale), ce qui nous a permis de montrer qu’il pouvait exister des cas de déformations invisibles. D’autre part, nous avons proposé deux méthodes de résolution originales utilisant des techniques d’optimisation classique. La deuxième de ces méthodes, qui utilise l’algorithme du recuit simulé, a permis de calculer des reliefs complexes qu’aucune méthode existante ne savait reconstruire. Enfin, l’expertise acquise dans l’équipe TCI dans le domaine du shape from shading nous a amenés à envisager la réalisation d’un site Internet à accès public qui lui sera dédié. La réalisation de ce site est en cours.