Vision 3D non calibrée : contributions à la reconstruction projective et étude des mouvements critiques pour l'auto-calibrage. (Uncalibrated 3D Vision: Contributions to Projective Reconstruction and Study of the Critical Motions for Self-Calibration)

Cette these concerne la reconstruction tridimensionnelle d'objets a partir d'images prises par des cameras. Le schema classique s'appuie sur un calibrage hors ligne des cameras. Ce calibrage n'est malheureusement pas toujours possible (besoin d'un equipement special) et des applications dynamiques requierent frequemment une mise a jour du calibrage au vol. Il est donc clairement souhaitable de pouvoir s'affranchir du besoin d'un calibrage hors ligne. Dans cette these, nous nous concentrons d'une part sur des methodes de reconstruction non calibree et d'autre part sur le concept de calibrage en ligne ou auto-calibrage. Nous tachons d'obtenir des mesures tridimensionnelles meme avec des images prises par des cameras non calibrees. Les informations obtenues ne sont pas de nature metrique, mais elles sont neanmoins exploitables pour des taches de reconnaissance d'objets ou d'asservissement de robots. Nous avons developpe plusieurs methodes pratiques pour la reconstruction tridimensionnelle non calibree. L'auto-calibrage consiste a calibrer une camera uniquement a partir d'images d'objets inconnus. Les images prises au cours d'une application peuvent donc etre utilisees simultanement pour l'application elle-meme et pour le calibrage de la camera. Notre contribution majeure dans ce domaine est une etude des conditions de degenerescence pour l'auto-calibrage. Le probleme de degenerescence s'avere apparaitre frequemment en pratique et notre etude permet d'eviter les mouvements de camera qui causent l'instabilite de l'auto-calibrage.