Vision dynamique et morphologie mathematique application a l'analyse des scenes routieres

par XUAN YU

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de Serge Beucher.

Soutenue en 1993

à Paris, ENMP .

mots clés

Résumé

Le travail de cette these s'inscrit dans le cadre du projet europeen prometheus, dont le principal souci est d'ameliorer la securite routiere grace a l'utilisation de haute technologie, notamment le traitement d'image. La contribution francaise a ce projet se caracterise par la realisation d'un demonstrateur de vehicule intelligent prolab2. Les etudes abordees ici concernent le developpement d'algorithmes d'analyse d'images pour prolab2, afin d'extraire les bords de route et des obstacles potentiels a l'aide d'outils empruntes a la morphologie mathematique. Dans la conception des algorithmes d'analyse d'images, le probleme principal est bien evidemment la segmentation d'images. Depuis de nombreuses annees, la ligne de partage des eaux (lpe) reste un outil particulierement puissant de segmentation d'image. Les algorithmes proposes ici ont donc ete developpes autour de ce noyau methodologique. Pour s'adapter a l'application en temps reel, on a introduit la notion de segmentation de haut niveau, permettant de partitionner directement une scene complexe en des objets syntaxiques de haut niveau. Ceci evite les operations symboliques sur les regions elementaires obtenues par la segmentation de bas niveau. On a montre que la lpe permet de faire directement de la segmentation de haut niveau, et on a deduit ensuite les conditions a remplir par les marqueurs de la lpe afin de realiser effectivement cette segmentation. La reussite d'une segmentation par la lpe depend grandement de l'extraction de bons marqueurs, et ces derniers s'appuient beaucoup sur des pre-traitements efficaces. A cette fin, on a propose un pre-traitement exploitant l'information issue du mouvement des scenes routieres: le filtrage dynamique temporel (fdt). Le fdt et la lpe constituent alors les deux operations principales du processus. Combinees a des operations speciales employees pour resoudre certains problemes specifiques, elles sont utilisees pour concevoir les algorithmes d'extraction des bords de route et des obstacles. Beaucoup d'attention a ete portee a la rapidite des algorithmes et a leur efficacite, afin de satisfaire au cahier des charges du systeme envisage. Tous les algorithmes proposes ont ete testes sur une grande banque de donnees, et de nombreux exemples sont fournis dans cette these. Les resultats obtenus dans des cas typiques, et notamment dans des cas extremement difficiles (presence d'ombre portee) ont prouve la performance de ces algorithmes

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