Navigation Basée Image


    Sujet proposé par Jean-Claude Iehl (LIRIS / UCBL)



    Ce stage se situe dans le cadre d'un projet de réalité augmentée mobile. On entend par "système de réalité augmentée", un système qui permet la superposition d'un modèle 3D virtuel sur une scène réelle, en temps réel et avec un rendu le plus réaliste possible. Utilisée avec un système d'affichage mobile, cette technique permet d'enrichir le flux visuel perçu par un utilisateur. Dans ce projet, nous nous plaçons dans le cas d'un utilisateur pouvant se déplacer dans un environnement à la fois intérieur et extérieur (par exemple un musée ou un bâtiment historique). Cela pose, entre autre, des problèmes de localisation. Il est en effet très important de connaître précisément les coordonnées de cet utilisateur afin de pouvoir calculer les images à reprojeter dans son dispositif d'affichage mobile.

    Ce stage porte sur cette problématique de localisation. Diverses méthodes existent (utilisation de signaux ultrasons, optiques, infrarouge, localisation wifi, etc.), mais la plupart utilisent des mécanismes onéreux et demandant une infrastructure spécifique préexistente. Le but de ce stage est d'évaluer les possibilités de localisation offertes par l'analyse du flux video associé à la vision de l'utilisateur de son environnement.

    Il existe plusieurs approches possibles, ce stage est l'occasion de ce concentrer sur l'utilisation de points caractériques de l'environnement exploré afin de déterminer la localisation de l'utilisateur. L'idée est de prendre plusieurs photos (ou vidéo) de chaque pièce où peut se déplacer l'utilisateur, d'extraire les points caractéristisques de ces données et de les confronter au flux vidéo associé à la vision de l'utilisateur afin de déterminer à quel endroit se trouve l'utilisateur.

    Les techniques d'extraction de points caractéristiques et de confrontation / appariement sont décrites dans "Distinctive Image Features from Scale-Invariant Keypoints" et leur utilisation pour la localisation / navigation dans "Reduced SIFT Features for Image Retrieval and Indoor Localisation".

    Il est également envisageable d'affiner la localisation en retrouvant les mouvements de la camera associée au flux video et donc les déplacements de l'utilisateur dans son environnement. Les techniques utilisables sont décrites dans "Unsupervised 3D Object Recognition and Reconstrution in Unordered Datasets".





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Bibliographie :


Localisation et navigation basée sur des points caractéristiques

Extraction et confrontation / appariement des points caractériques

Comparaison de différents types de points caractéristiques

Mouvements de la camera

Boites à outils

    lecture / écriture, filtrage d'images :

    acquisition d'un flux video et contrôle des paramètres d'exposition de webcams :
   
    extraction et confrontation de point caractéristiques


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