Utilisation of Photometric Moments in Visual Servoing

Manikandan Bakthavatchalam - UMR Irisa (Lagadic)

PhD defense - Tuesday 17th march 2015

Composition du Jury:
- El Mustapha Mouaddib, Professeur, Université de Picardie Jules Vernes, Amiens (rapporteur)
- Youcef Mezouar, Professeur, Université Blaise Pascal, Aubiers (rapporteur)
- Philippe Martinet, Professeur, Ecole Centrale, Nantes (examinateur)
- Omar Tahri, Chercheur HDR, Université de Bourgogne, Dijon (examinateur)
- Eric Marchand, Professeur, Université Rennes 1 (examinateur)
- François Chaumette, Directeur de recherches, Inria Rennes (Directeur de thèse)

Résumé :

Cette thèse s'intéresse à l'asservissement visuel, une technique de commande à partir d'informations visuelles permettant de contrôler le mouvement de systèmes équipés de caméras tels que des robots. Pour l'asservissement visuel, il est essentiel de synthétiser les informations obtenues par une caméra et ainsi établir la relation entre l'évolution de ces informations et le déplacement de la caméra dans l'espace.

Ce travail propose une stratégie de capture de l'intensité lumineuse de façon indirecte, par le biais des moments calculés sur toute l'image. Ces caractéristiques globales sont dénommées moments photométriques. Les développements théoriques établis dans cette thèse tendent à définir une modélisation analytique de la matrice d'interaction relative aux moments photométriques. Ces derniers permettent de réaliser une tâche d'asservissement visuel dans des scènes complexes sans suivi visuel ni appariement. Un problème pratique rencontré par cette méthode dense d'asservissement visuel est l'apparition et la disparition de portions d'image durant la réalisation de la tâche.

Afin de résoudre ce problème, une modélisation incluant des poids spatiaux est proposée. Ainsi, la pondération spatiale, disposant d'une structure spécifique, est introduite de telle sorte qu'un modèle analytique de la matrice d'interaction peut être obtenu comme une simple fonction des moments photométriques. Une approche pour définir les informations visuelles de manière à ce que l'asservissement soit optimal par rapport à des critères spécifiques est également proposée.