Asservissement visuel stéréo à partir de droites

Stereo visual servoing from straight lines

• Auteur / Autrice : Fadi Alkhalil
• Direction : Christophe Doignon
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Signal, image, automatique et robotique
• Date : Soutenance le 24/09/2012
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg ; 1997-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire des sciences de l'image, de l'informatique et de la télédétection (Strasbourg)
• Jury : Président / Présidente : Véronique Perdereau
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Édouard Laroche
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Ouiddad Labbani-Igbida, Nicolas Andreff

Mots clés

Mots clés contrôlés

Servomécanismes

Vision artificielle (robotique)

Vision par ordinateur

Robots -- Systèmes de commande

Robots -- Cinématique

Mots clés libres

Découplage des lois de commande

Asservissement visuel stéréo

Droites

Decoupling control laws

Stereo visual servoing

Straight lines

Résumé

L'emploi d'un retour visuel dans le but d'effectuer une commande en boucle fermée de robot s'est largement répandu et concerne de nos jours tous les domaines de la robotique. Un tel retour permet d'effectuer une comparaison entre un état désiré et l'état actuel, à l'aide de mesures visuelles. L'objectif principal de cette thèse consiste à concevoir plusieurs types de lois de commande cinématiques par vision stéréo. Ceci concerne aussi l'étude de la stabilité du système en boucle fermée et la convergence des fonctions de tâche. C'est essentiellement le découplage des lois de commandes cinématiques en rotation et en translation qui est recherché ici, selon le nombre d'indices visuels considérés.Les mesures visuelles utilisées dans cette thèse sont les lignes droites 3D. Les intérêts apportés à ce type de mesures visuelles sont la robustesse contre le bruit, et la possibilité de représenter d'autres primitives comme des couples de points ou de plans par la modélisation de Plücker.

Closing the control loop of a manipulator robot with vision feedback is widelyknown. It concerns nowadays all areas of robotics. Such a return can make a comparison between a desired state and current state, using visual measurements. The main objective of this doctoral thesis is to design several types of kinematic control laws for stereo visual servoing. It strongly involves the formalism of the task function which is a well-known and useful mathematical tool to express the visual error as a function of state vectors.We have investigated the decoupling between the rotational and translational velocities control laws together with the epipolar constraint with a stereo visual feedback.That is why, the visual measurements and features used in this thesis are the 3Dstraight lines.The interests of this type of visual features rely on the robustness against the noise, and the possibility to represent straight lines or other features like points or planes pairs by the Plücker coordinates, as a 3D straight line can be represented as well by two points or the intersection of two planes. This makes all the control laws designed in this thesis valid for another visual features like points