La vision automatique pour la conception d'outils de communication Homme/Machine

• Auteur / Autrice : Choubeila Maaoui
• Direction : Wisama Khalil, Ryad Chellali
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Automatique et informatique appliquée
• Date : Soutenance en 2004
• Etablissement(s) : Nantes
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale sciences et technologies de l'information et des matériaux (Nantes)
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Centrale Nantes (1991-....)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Modélisation tridimensionnelle

Robots -- Systèmes de commande

Systèmes homme-machine

Résumé

Les outils de communication homme-machine sont une composante majeure dans les systèmes robotiques et plus spécialement les télérobots. Cette thèse porte sur deux volets principaux de ces outils : la communication de l'homme vers la machine et la communication de la machine vers l'homme. Le premier volet concerne la récupération des ordres que l'humain transmet au robot. Le second volet concerne la restitution sensorielle de l'environnement distant que le robot fournit à l'homme. La première partie de cette thèse décrit l'outil que nous avons développé et qui permet à un opérateur de piloter et de superviser un robot d'une façon naturelle. Ce pilotage se fait par le geste sans avoir à se munir de dispositifs spéciaux. Le processus d'interprétation du geste est basé sur le codage de la configuration de la main détectée. La principale contribution de nos travaux consiste en la mise en place d'une nouvelle technique de reconnaissance de gestes statiques basée sur les moments Zernike. La deuxième partie traite de la synthèse visuelle et la création de l'information visuelle synthétique qui aide et qui guide l'opérateur dans l'exécution des ses tâches. Cette synthèse se fait de deux manières : génération de nouvelles vues synthétiques et incrustation d'objets virtuels dans une scène réelle. Pour réaliser ces deux partie, nous avons développé un formalisme basé sur le théorème de Desargues. Nous montrons comment ce théorème s'applique à une configuration de trois images et les propriétés propres à cette configuration. Ce formalisme suppose la connaissance du graphe de correspondance. Il a été égalmement utilisé pour calculer la mise en correspondance d'une série d'images.

Human-Machine communication tools are a major component in robotic systems and particularly in telerobots. This thesis focuses on two main aspects : communication from the human towards the machine and communication from the machine towards the human. The first aspect aims to interpret human orders in order to pilot the robot. The second one deals with the sensory restitution of the distant environment that the robot provide to humans. The first part describes our developed tool, which makes it possible for an operator to control and supervise a robot in a natural way with gestures without using special devices. The process of gesture interpretation is based on the coding of the detected hand configuration. The main unique aspect of our work is the use of a new technique of static gesture recognition based on Zernike moments. The second part deals with visual synthesis and creation of visual information, in order to help and guide the operator to execute his tasks. This synthesis is done into two manners: Generation of new synthetic image and Registration of virtual object in a real scene. In order to solve the previous problems, we have developed a new formalism based on the Desargues theorem. We show how this theorem is applied for the configuration of three images and the specific properties of this configuration. Indeed, this formalism assumes the knowlledge of dense correspondance of images. That's why we have developped a new method to match N images based on Desargues theorem.