De la réalité augmentée sans marqueur pour l'aménagement d'intérieur à la réalité diminuée sur plateforme mobile

From markerless augmented reality for home design towards diminished reality on mobile devices

• Auteur / Autrice : Philippe-Antoine Gohard
• Direction : Michel Devy, Bertrand Vandeportaele
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance le 19/10/2018
• Etablissement(s) : Toulouse 3
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Systèmes (Toulouse ; 1999-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes

Mots clés

Mots clés contrôlés

Caméras vidéo numériques

Réalité augmentée

Odométrie

Mots clés libres

Réalité augmentée

Réalité diminuée

Localisation et cartographie simultanées

Modélisation de caméra

Caméra à obturateur déroulant

Perspective N view

Ajustement de faisceaux

Interpolation

B-spline non uniforme

Reconstruction

Monde Manhattan

Augmented reality

Diminished reality

Simultaneous Localization and Mapping

Camera Modelisation

Rolling shutter camera

PnP

Bundle Adjustment

Interpolation

B-Spline

3D reconstruction

Résumé

La réalité augmentée en vision désigne les systèmes rendant possibles l'incrustation d'objets virtuels dans une séquence d'images en temps réel. Les applications de cette technologie sont multiples et touchent de plus en plus de domaines, mais la diffusion massive des téléphones mobiles équipés d'une caméra ont permis le déploiement de premiers services grand public exploitant la réalité augmentée. Le contexte de cette thèse concerne l'utilisation de cette technique sur plateforme mobile pour assister un usager à décorer un environnement d'intérieur, notamment en rajoutant des meubles virtuels dans les images. La réalité augmentée suppose la localisation de la caméra ainsi qu'une reconstruction partielle de la scène observée afin de pouvoir disposer le meuble de manière physiquement cohérente avec l'environnement : nos contributions portent d'une part sur l'odométrie optique pour une caméra à obturateur déroulant, et d'autre part sur des méthodes simples de reconstruction 3D adaptées à des environnements intérieurs.

Augmented reality in computer vision means the systems allowing inlay/incrustation of virtual objects inside a sequence of images in real time. Applications of this technology are multiple and affect more and more field, but the massive spread of mobile phone equipped with camera allowed the deployment of first public services exploiting Augmented Reality. The context of this thesis frames the use of these systems on mobile phone for the fitting of virtual furniture in an indoor environment. Augmented reality involves the location of the camera as well as a partial reconstruction of the observed scene in order to be able to arrange the piece of furniture in a manner that is physically consistent with the environment : our contributions concern first visual odometry for a rolling shutter camera, then simple methods for the 3D reconstruction of indoor environments.