Présentation générale et objectifs

Mots-clés : images spatio-temporelles, vision dynamique, vision active, modélisation statistique, modèle markovien, estimation bayésienne, mouvement, trajectographie, asservissement visuel, déformation, mouvement fluide, segmentation, stratégie de perception, fusion, sonar, imagerie médicale, vision robotique, indexation vidéo

Résumé : Le projet VISTA s'intéresse à plusieurs types d'imageries spatio-temporelles, pouvant relever de l'imagerie optique (vidéo, infra-rouge) comme acoustique (sonar, échographie). Nos travaux en vision spatio-temporelle et active se structurent en deux grandes catégories : i) l'analyse de phénomènes physiques, pour des besoins de mesures, référencées image ou scène, des besoins de reconnaissance, d'interprétation et de décision sur des événements temporels ; ii) la perception de systèmes automatisés ou robotiques, pour des problèmes de surveillance, de détection, de guidage et de manipulation, de navigation ou d'exploration. Nous privilégions une approche statistique (markovienne-bayésienne) de ces problèmes. Les aspects d'analyse spatio-temporelle long-terme sont particulièrement étudiés, comme les questions d'analyse du mouvement et des déformations. Nous abordons les situations d'observateur actif, c.a.d. de perception active, lorsque le capteur est commandable. Trois secteurs d'applications irriguent nos études: métrologie du mouvement et des déformations (imagerie météorologique, imagerie médicale, visualisation expérimentale en mécanique des fluides), vision robotique et systèmes de surveillance (sonar, transports), indexation vidéo.

Le projet VISTA considère un ensemble large de types d'imageries spatio-temporelles, D+t, D(t), D+t et 3D+t, issus de l'imagerie optique (vidéo, infra-rouge) comme acoustique (sonar, échographie). Nous nous plaçons dans une optique de vision spatio-temporelle et active relevant de deux grandes catégories : i) l'analyse de phénomènes physiques, pour des besoins de mesures, référencées image ou scène, des besoins de reconnaissance, d'interprétation et de décision sur des événements temporels ; ii) la perception de systèmes automatisés ou robotiques, pour des problèmes de surveillance, de détection, de guidage et de manipulation, de navigation ou d'exploration.

Nous nous intéressons à l'extraction de mesures (au sens large) spatio-temporelles, à leur structuration, à leur interprétation et à leur exploitation. Nous nous focalisons plus particulièrement sur l'obtention d'informations relatives au mouvement et/ou aux déformations spatio-temporelles des objets ou phénomènes physiques observés, en particulier sur l'analyse du mouvement fluide. Dans cette perspective d'analyse spatio-temporelle des images, nous étudions de manière très approfondie les aspects d'analyse long-terme, incluant les problèmes de suivi temporel et de trajectographie.

Nous appréhendons les situations d'observateur actif, ou de perception active, lorsque le capteur est commandable, en mouvement et attitude selon ses différents degrés de liberté de translation et/ou de rotation, voire en zoom. Il peut s'agir soit de percevoir pour agir, tâches robotiques réalisées par asservissement visuel, ou d'agir pour mieux percevoir, exploration d'une scène par un robot ou manoeuvre du récepteur pour la localisation d'une source mobile par exemple. Ces questions font intervenir des aspects de contrôle continu (asservissement en boucle fermée sur des informations visuelles) et de commande discrète.

Nous privilégions une approche statistique, en particulier markovienne-bayésienne, que ce soit sur les questions d'analyse bas-niveau, extraction, segmentation et mesure, ou haut-niveau, sur des aspects d'interprétation, de décision, de fusion, ou de stratégie.

Trois grands secteurs d'applications sont abordés dans le projet Vista: i) Métrologie du mouvement et des déformations (imagerie météorologique, imagerie médicale, visualisation expérimentale en mécanique des fluides); ii) Robotique et systèmes de surveillance (domaines de l'énergie, de la robotique sous-marine, du sonar); iii) Interaction vidéo (indexation vidéo par le contenu).

Précédent : Composition de l'équipe Remonter : Projet VISTA, Vision Spatio-Temporelle et Suivant : Fondements scientifiques