Analyse multi-images : Application à l'extraction contrôlés d'indices images et à la détermination de descriptions scéniques

Multi-image analysis : Application to the controlled extraction of image features and to the determination of scene descriptions

• Auteur / Autrice : Aïcha Beya Far
• Direction : Ernest Hirsch
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Traitement d'images et vision par ordinateur
• Date : Soutenance en 2005
• Etablissement(s) : Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Qualité -- Contrôle

Analyse de scènes (informatique)

Traitement d'images -- Techniques numériques

Vision par ordinateur

Mots clés libres

Reconstruction 3D

Planification dynamique

Résumé

Les applications de la vision par ordinateur demandant une évaluation quantitative de pièces manufacturées nécessitent des outils efficaces pour le calcul de descriptions 3D. La stéréovision est une technique puissante pour construire une information 3D à partir de deux images. Nous avons ainsi cherché à développer une approche stéréoscopique automatique pour déterminer ces descriptions en étudiant plus particulièrement les points suivants :- Méthode d'appariement adaptée à la nature des images à traiter. L'approche proposée est spécifique à l'appariement de contours et se fonde sur l'estimation bidirectionnelle de la géométrie épipolaire dans la paire d'images stéréoscopique, ainsi que sur la comparaison de données réelles et synthétiques pour sélectionner les contours à apparier. Cette comparaison exploite une connaissance a priori (modèles CAO) comme contrainte pour les traitements ultérieurs, en ne conservant que les contours de l'objet visibles dans les deux images. - Maîtrise des paramètres d'illumination par une modélisation des phénomènes d'illumination. Cela permet d'ajuster le traitement d'images aux conditions d'illumination observées localement dans l'image et d'anticiper la pertinence des informations contenues dans les images réelles. - Planification dynamique utilisant un système de contrôle faisant appel à des graphes de situations. L’intérêt réside dans la capacité d’adaptation du système en fonction des résultats obtenus pendant les traitements. Des règles de décision permettant au système de contrôle d’adapter les traitements en cours d’exécution ont ainsi été conçues. Ces règles reposent sur l’ajustement de l’éclairage de la scène et, dans un second temps, sur le déplacement du capteur stéréoscopique. Intégrés dans une chaîne de traitement, les modules développés fournissent une reconstruction partielle des objets à évaluer. Cette reconstruction peut ensuite être comparée au modèle CAO correspondant pour évaluer l’objet.

Computer vision based applications requesting a quantitative evaluation of machined parts, require efficient tools for the computation of 3D descriptions. Stereovision is a powerful technique for building 3D information out of two images. Accordingly, we have contributed to the development of an automated strereoscopic approach in order to determine these descriptions, by studying more specifically the following points :- Matching method adapted to the nature of the images to process. The approach suggested is tailored for matching contours and relies on the bidirectional estimation of the epipolar geometry in the stereoscopic image pair, as well as on the comparison of real and synthetic data in order to select the set of contours to be matched. This comparison exploits a priori knowledge (CAD models) as a constraint for further processing in order to keep only the contours of the object seen in the two images. - Illumination parameter control through adequate modeling of the illumination artefacts. This allows to adjust image processing to the illumination conditions observed locally in the image and to anticipate the relevance of information contained in the real images. - Dynamic planning using a control system relying on situation graph trees. The interest lies in the adaptation capacity of the system as a function of results obtained while processing the data. Thus, decision rules allowing the control system to adapt the processing on line have been devised. These rules rely on the adjustment of the scene illumination and, secondly, on the displacement of the stereoscopic sensor. Integrated into a processing chain, the developed modules provide a partial reconstruction of the objects to evaluate. This reconstruction can then be compared to the corresponding CAD model in order to evaluate the object.