Reconstruction de la géométrie d'acquisition de séquences d'images acquises par un véhicule en milieu urbain

En depit des progres realises en photogrammetrie et en vision par ordinateur, le georeferencement de scenes a partir de photographies reste un probleme complexe. Dans cette these, nous nous interessons au domaine plus restreint du georeferencement indirect d'images terrestres acquises par un systeme imageur multi-cameras embarque sur un vehicule en milieu urbain. En decalage par rapport aux methodes directes a base de capteurs (GPS, INS et autres) de la communaute Mobile Mapping, notre approche utilise l'image elle-meme comme le moyen le plus privilegie pour fournir des informations riches, complexes et pertinentes utiles a l'estimation de pose 3D et a la reconstruction de la trajectographie de la plate-forme mobile. La strategie generale se compose de quatre etapes majeures. La premiere consiste a extraire des primitives bidimensionnelles et tridimensionnelles en multi-vues qui serviront a reconstruire les poses 3D des images. Ces entites sont : segments 2D orientes verticaux et horizontaux, points de fuite en multi-vues (points et segment d'appui) puis des points de Harris en 3D, points 3D issus des cartes de disparite (points de liaison),. Etc. Dans un deuxieme temps, l'algorithme genere des produits derives cartographiques : des Modeles Numeriques de Facades (MNF) par correlation basee sur la programmation dynamique en preservant les discontinuites et des orthofacades deduites des primitives planes 3D orientees par redressement orthogonal. Des contraintes detectees sur ces primitives sont introduites dans le processus d'appariement des cliches urbains. Dans l'ensembte de toutes ces etapes, la determination de pose 3D de la sequence se fait, dans un troisieme temps, par le biais d'une correlation par FFT des orthofacades, puis, par une formulation guidee RANSAC "RANdom SAmple Consensus" qui prend en compte differents types d'observations mesurees (points 3D de Harris et orthoimagettes). Cette technique de mise en correspondance proposee est simple et rapide. Enfin, les contraintes detectees sur les primitives ainsi que les observations et les donnees cartographiques (GPS, odometres. . . Etc. ) si elles sont disponibles sont fusionnees dans un processus de triangulation terrestre d'ajustement de blocs d'images par compensation de faisceaux, afin d'accroitre la precision de la mise en place en absolue et en relatif des images acquises au sein d'espaces urbains complexes. La definition puis revaluation de la configuration d'un systeme de navigation mobile pour le leve cartographique en milieu urbain destine a l'acquisition automatique et le georeferenœment des cliches terrestres appele Stereopolis, constitue, avec l'integration de la contrainte multi-bases dans le processus d'acquisition, les contributions majeures du travail presente. La methodologie de fusion de donnees cartographiques, des techniques de photogrammetrie terrestre et de vision par ordinateur prouve la validite de cette approche qui permet de traiter des images de scenes urbaines aux structures arbitrairement complexes et presente des caracteristiques interessantes pour un leve 3D fin et precis de photographies prises du sol.