Domaines d'intérêt
- Vision par ordinateur
- Traitement d'images
- Asservissement visuel
Accès rapide
- Activités de Recherche à Tecnalia Research & Innovation (since 2008)
- Activités de Recherche au CEA (2006-2007)
- Activités de Recherche à l'IRISA (2001-2006)
Thématiques de recherches à Tecnalia Research & Innovation (depuis 2008)
En construction (voir la version anglaise, plus actualisée).
Thématiques de recherches au CEA (2006-2007)
Les travaux réalisés au sein du Service Robotique et Intéraction du CEA concernent l'assistance robotique de personnes à mobilité restreinte.
Cette thématique de recherche est actuellement développée au travers de deux projets, ANSO et AVISO. Le projet ANSO est un projet européen ITEA, constitué d'une quinzaine de partenaires, traitant d'études de solutions logicelles pour tendre vers la notion de "maison intelligente". AVISO est un projet financé par la Caisse de Bretagne, et réalisé en collaboration avec l'association APPROCHE, association d'aide aux personnes à handicap. Des évaluations techniques et médicales sont prevues courant 2008, au sein de centres médicaux partenaires d'AVISO.
Assistance robotique aux personnes handicapées
Le schéma global de l'application concerne la mise à disposition d'un bras robotique à des usagers en fauteuil roulant afin de saisir des objet dans un environnement de type habitation. Le bras robotique est doté d'un système stéréoscopique embarqué sur sa pince. L'usager, au moyen d'une IHM adaptée à son handicap, désigne un objet de la scène sur un retour vidéo. Le bras se dirige de manière autonome vers l'objet, afin de pouvoir le saisir.
Participation au sein du projet
Mes travaux scientifiques ont concerné :
- l'élaboration d'un algorithme de suivi stéréo pour la localisation spatio-temporelle d'un objet quelconque, sans modèle 3D a priori ;
- la mise en place d'un module de commande du bras par asservissement visuel.
Le développement de ces fonctionnalités a permis de mettre en place un environnement logiciel scientifique, constitué d'un ensemble de bibliothèques concernant notamment :
- l'algèbre matriciel ;
- l'acquisition d'images ;
- l'étalonnage de caméra ;
- l'asservissement visuel ;
- l'extraction de primitives (point de Harris), le suivi de primitives (corrélation différentielle), le suivi de zone (corrélation exhaustive) ;
- le calcul de pose.
Cet environnement logiciel est rendu utilisable par l'ensemble du service.
La Plateforme robotique autonome SAM
Ces fonctionnalités sont intégrées dans le système robotique SAM mis à disposition des utilisateurs finaux. Le bras est monté sur une base mobile (produit de Neobotix), ce qui permet d'effectuer la saisie d'objet n'importe où dans un environnement contrôlé. L'application globale possède actuellement les caractéristiques suivantes :
- IHM adaptée à une utilisation par des utilisateurs non spécialistes, et minimisant les nombres d'intéractions homme-machine ;
- mode client / serveur permettant d'intéragir à distance avec la base mobile et le bras ;
- communication IHM / robot par DPWS via un réseau WIFI ;
- génération et contrôle des successions d'actions du système par une couche d'interprétation de scénarios ou automates (ISEN) ;
- déplacement autonome de la base mobile dans l'environnement ;
- saisie automatique d'objets désignés par l'utilisateur.
Travail en collaboration avec Christophe Leroux, Gérard Chalubert, Martine Guerrand, Aline Chansavang, Céline Teulière et Matthieu Le Cam.
Thématiques de recherches à l'IRISA (2001-2006)
Les travaux réalisés à l'IRISA ont été effectués dans le cadre des projets nationaux Predit Mobivip et Robea Bodega. Durant cette période, j'étais membre des projets de recherche Lagadic et Texmex du laboratoire.
Navigation robotique
J'étudie une approche topologique de la navigation basée vision. L'environnement de navigation est décrit par une base d'images acquise hors-ligne. La localisation du véhicule s'effectue en utilisant des techniques d'indexation d'images. Elle revient à chercher les images de la base qui sont les plus semblables à celle fournie par la caméra embarquée sur le véhicule. La représentation de la base sous la forme d'un graphe de connectivité permet de résoudre aisément le problème de mise en relation des positions initiale et désirée, en effectuant une recherche du plus court chemin entre ces deux images. Des techniques d'asservissement visuel originales permettent de commander en ligne les mouvements du robot, en comparant les informations extraites de l'image fournie par la caméra, et les informations définies sur le chemin d'images.
Des expérimentations grandeur nature ont été menées grâce
au Cycab que possède le laboratoire. Ces expérimenations sur
le Campus ont permis de valider l'approche proposée, tout en
faisant la lumière sur les points critiques de cette solution.
Travail en collaboration avec Patrick
Gros , François
Chaumette , Sinisa
Segvic et Albert
Diosi .
Localisation basée vision
La réalisation d'une tâche autonome de navigation basée vision pose nécessite des capacités de reconnaissance des informations visuelles perçues par la caméra, et une mise en relation avec celles associées au chemin. Des approches de suivi différentiel permettent de localiser dans chaque image la position des primitives visuelles d'intérêt. Nous nous intéressons au développement de techniques adaptées aux types de mouvement que peut réaliser un véhicule mobile (plus de détail à la page suivante).
Durant la navigation, l'environnement perçue par la caméra
évolue perpétuellement. Il est donc nécessaire de pouvoir
automatiquement mettre à jour l'ensemble des amers visuels
d'intérêt qui sont utilisés pour contrôler le véhicule. Une
approche basée sur le transfert de points est développée pour
détecter l'apparition de points d'intérêt initialement définis
sur le chemin d'images. Cette approche ne nécessite pas la
connaissance du modèle 3D de la scène. L'approche proposée a
été validéee durant les expériences sur le Cycab.
Travail en collaboration avec François
Chaumette et Sinisa
Segvic .
Asservissement visuel qualitatif
Une approche dérivée de l'asservissement visuel, l'asservissement visuel qualitatif, est proposée pour contrôler les mouvements d'un système robotique. La caractéristiques de cette loi de commande est qu'elle ne conduit pas à faire converger les mesures visuelles vers une valeur désirée, mais plutôt vers un intervalle de confiance.
Dans un premier temps, le formalisme même d'asservissement qualitatif a été présenté, avec une application au contrôle de la visibilité de points durant une tâche de positionnement. L'application de ce formalisme à d'autres contextes est actuellement étudié.
Travail en collaboration avec Nicolas Mansard et François Chaumette .