Abstract FR:

La reconnaissance de formes planes partiellement masquées ne peut se faire que localement en calculant des points caractéristiques (extrema de courbure, points d'inflexions,), et ce calcul requiert un procédé de lissage des formes. Si l'on veut effectuer cette reconnaissance modulo toutes les déformations affines du plan, alors ce procédé est unique : c'est le scale space affiné, découvert en 1993, qui peut être décrit par une équation d'évolution. Dans la première partie de cette thèse, nous montrons comment résoudre cette équation numériquement avec précision, en itérant un opérateur continu, géométrique, global et exactement calculable. Des propriétés de consistance forte et de convergence sont établies et validées par de nombreuses expériences numériques. Ce procédé surpasse largement les schémas classiques aux différences finies, qui ne peuvent vérifier rigoureusement l'invariance affine et le principe d'inclusion. Dans une deuxième partie, nous étudions l'un des problèmes fondamentaux de la robotique, la reconstruction du relief à partir d'une séquence d'images. Il s'avère que lorsque le mouvement de l'observateur peut être déterminé, il n'existe fondamentalement qu'une seule manière de filtrer la séquence d'images tout en préservant le relief sous-jacent. Ce filtrage, obtenu grâce à une démarche axiomatique, se formule par une équation aux dérivées partielles non linéaire du second ordre, parabolique dégénérée, qui présente une singularité très forte inhérente au problème de reconstruction. Nous établissons des resultats d'existence et d'unicité pour cette équation, puis mettons en évidence certaines propriétés mathématiques qui se prêtent facilement à une interprétation physique. Enfin, nous décrivons un schéma numérique adapté, et réalisons des expériences qui montrent que ce filtrage, par la cohérence qu'il induit, ramène le procédé de reconstruction à un calcul élémentaire et fiable.