Thèse soutenue

La réalité augmentée : fusion de vision et navigation

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Auteur / Autrice : Nadège Zarrouati-Vissière
Direction : Pierre Rouchon
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Mathématique et automatique
Date : Soutenance le 20/12/2013
Etablissement(s) : Paris, ENMP
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences des métiers de l'ingénieur (Paris)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre automatique et systèmes (Fontainebleau, Seine et Marne)
Jury : Président / Présidente : Hisham Abou Kandil
Examinateurs / Examinatrices : Pierre Rouchon, Jean-Jacques Slotine, Karine Beauchard, Mathieu Hillion
Rapporteurs / Rapporteuses : Tarek Hamel, Gabriel Peyré

Mots clés

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Résumé

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Cette thèse a pour objet l'étude d'algorithmes pour des applications de réalité visuellement augmentée. Plusieurs besoins existent pour de telles applications, qui sont traités en tenant compte de la contrainte d'indistinguabilité de la profondeur et du mouvement linéaire dans le cas de l'utilisation de systèmes monoculaires. Pour insérer en temps réel de manière réaliste des objets virtuels dans des images acquises dans un environnement arbitraire et inconnu, il est non seulement nécessaire d'avoir une perception 3D de cet environnement à chaque instant, mais également d'y localiser précisément la caméra. Pour le premier besoin, on fait l'hypothèse d'une dynamique de la caméra connue, pour le second on suppose que la profondeur est donnée en entrée: ces deux hypothèses sont réalisables en pratique. Les deux problèmes sont posés dans lecontexte d'un modèle de caméra sphérique, ce qui permet d'obtenir des équations de mouvement invariantes par rotation pour l'intensité lumineuse comme pour la profondeur. L'observabilité théorique de ces problèmes est étudiée à l'aide d'outils de géométrie différentielle sur la sphère unité Riemanienne. Une implémentation pratique est présentée: les résultats expérimentauxmontrent qu'il est possible de localiser une caméra dans un environnement inconnu tout en cartographiant précisément cet environnement.