Localisation basée amers visuels : détection et mise à jour d’amers avec gestion des incertitudes

En utilisant des amers visuels georeferences. Le processus d’appariement de flux d’images avec ces amers est guide par les incertitudes des poses. On ajoute des contraintes absolues dans le systeme d’equations de l’ajustement de faisceaux. La derive de la trajectoire du vehicule de cartographie est tres fortement reduite. Chaque etape de l’algorithme est evaluee sur des sequences d’images reelles avec une verite terrain. Le vehicule de cartographie est le processus de collecte des donnees geo-spatiales. Ces vehicules sont souvent equipes de deux types de capteurs: teledetection (cameras, Lidar, Radar) et geolocalisation (GNSS, IMU, Odometre). Le georeferencement des donnees precis et robuste constitue un enjeu majeur pour la mise en œuvre des systemes de cartographie mobile. En effet, en milieux urbains denses, les phenomenes de masquages GNSS et de trajets multiples pertubent les mesures de GNSS et conduisent a des erreurs de localisations importantes. Les centrales inertielles de grandes precisions permettent de combler les manques de localisation GNSS. Elles garantissent une derive de position suffisamment faible pour obtenir la qualite de georeferencement necessaire pour la numerisation a des fins cartographiques. Aujourd’hui, la maturite des systemes de geolocalisation hybride (GNSS/IMU/Odometre) offre des solutions industrielles fiables pour la collecte de donnees georeferencees. Les agences de cartographie nationales et privees ont commencees a faire des acquisitions de donnees necessaires a la constitution de donnees geo-spatiales a tres grande echelle. Cependant, le cout tres onereux des systemes de geolocalisation integrant des centrales inertielles de grandes precisions restreint leur utilisation a la constitution de donnees georeferencees. Une solution plus abordable est necessaire pour equiper les vehicules employes pour les mises a jour regulieres de ces donnees.L’objectif de cette these est de proposer une solution abordable de geolocalisation utilisable sur un grand nombre de vehicules pouvant etre mobilises pour la mise a jour de donnees georeferencees.Nous proposons d’utiliser une ou plusieurs cameras sur un vehicule comme un systeme de georeferencement. En effet la trajectoire du vehicule peut etre estimee par une technique d’odometrie visuelle. Pour limiter la derive de la trajectoire due a l’accumulation des erreurs, nous proposons de le recaler sur un ensemble d’amers visuels precisement georeferences. Ces amers sont reconstruits en utilisant les donnees georeferencees generees par des systemes de cartographies precis et onereux. Les caracteristiques de route telles que les signalisations horizontales et verticales ont ete choisi en tant que amers visuels.Un algorithme d’ajustement de faisceaux local a ete adapte pour estimer la pose des cameras en utilisant un flux d’images acquis par un ou plusieurs cameras embarquees sur celui-ci. Une methode rigoureuse de prise en compte des incertitudes permet de ponderer de maniere automatique les differents types de contraintes dans le systeme d’equations de l’ajustement et d’estimer les incertitudes des parametres. Ces dernieres sont utilisees dans une approche appelee appariement par propagation qui permet d’accelerer le processus de suivi des points d’interet entre les images et d’eliminer un grand nombre de faux appariements. Cela reduit tres fortement la derive du vehicule en diminuant les sources des erreurs. Chaque etape de l'algorithme est evaluee sur des sequences d'images reelles avec des verites terrains