Integrations d'objets virtuels dans des scenes reelles aide aux taches de teleoperation

par Dominique Ernadote

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de Philippe Fuchs.

Soutenue en 1997

à Paris, ENMP .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    La maintenance de site hostile necessite l'utilisation des techniques de teleoperation. Ces techniques permettent la conduite de robots par l'intermediaire de peripheriques de realite virtuelle (camera sur le site et ecrans stereoscopique ou casque par exemple). Dans ce cadre de travail, l'integration d'objets virtuels dans des scenes reelles peut etre d'une grande utilite. En effet, ces objets peuvent etre utilises comme avertisseurs (informations sur le site, danger,) ou pilotes par l'operateur comme des outils virtuels grace a des peripheriques tels que la souris 3d ou le capteur a 6 degres de liberte. Notre technique d'integration d'objets virtuels necessite l'association d'un plan de profondeur aux images video. Il existe differentes manieres d'obtenir un tel plan telles que la creation a partir d'un modele cao, l'utilisation d'algorithmes bases sur la vision stereoscopique ou le recours a des releves telemetriques. L'ensemble forme du plan du profondeur et de l'image video permet la creation d'objets virtuels en utilisant l'image comme support et le plan de profondeur pour calculer les faces cachees grace a l'algorithme standard nomme algorithme du z-buffer. Pour arriver a cet objectif, nous devons controler parfaitement la correspondance entre le plan de profondeur et l'image associee. Mais, les conditions de travail induisent de nombreuses imperfections entre les deux plans car les cameras sont equipees de focale variable et sont montees sur des bras de robot capables de les deplacer pendant les taches teleoperees. Ainsi, nous n'avons pas la possibilite de calibrer nos cameras parfaitement et en temps reel. Des lors, les plans de profondeur obtenus ne coincident pas exactement avec l'image. Dans cette these, nous proposons un nouvel algorithme pour corriger le plan de profondeur afin d'obtenir une parfaite correspondance entre les deux plans tout en conservant l'allure generale de la surface de profondeur. Cette correction s'etablit en quatre phases principales. La premiere consiste a analyser le plan de profondeur (segmentation en regions continues a l'ordre 1). Alors, nous calculons une segmentation de l'image video compatible avec la precedente et etablissons une relation (correspondance) entre les deux ensembles de regions. Finalement, la surface de profondeur est modifiee afin de correspondre au mieux a l'image video. Ceci est realise en effectuant une decomposition compatible des regions en sous-parties (polygones etoiles). Ce type de decomposition est connue mais nous proposons de l'etendre aux cas des polygones troues lesquels sont frequemment rencontres dans nos analyses.

  • Titre traduit

    Virtual object integration in real scenes teleoperated tasks assistance


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Informations

  • Détails : 232 P.
  • Annexes : 81 REF.

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