Abstract FR:

L'objectif de cette these est de developper des outils evolues pour traiter des nuages de points 3d issus des capteurs tridimensionnels. Parmi les multiples problemes que posent le traitement de ce type de donnees, les deux suivants sont des problemes centraux que nous avons prioritairement examines : - recalage rigide d'acquisitions multiples : inevitablement, un objet de forme complexe ne peut etre numerise que par un ensemble de points de vue ou de balayages multiples. Cette numerisation donne alors naissance a plusieurs nappes de points se superposant partiellement. Il est tout d'abord necessaire de mettre en correspondance ces diverses nappes dans un meme repere objet. Pour recaler plusieurs ensembles de donnees 3d entre eux, la demarche classique consiste a les recaler deux par deux : c'est le recalage simple. Nous proposons un premier algorithme rapide de recalage simple fondee sur le partitionnement de l'espace par une technique de multi-z-buffers. Il est clair qu'un recalage simultane de l'ensemble des surfaces permet une meilleure distribution des erreurs residuelles de recalage : c'est le recalage global. Nous avons developpe trois methodes de recalage global : une methode sequentielle consistant a iterer une sequence de recalage simple, une methode algebrique utilisant une linearisation des matrices de rotations et une methode analytique originale de recalage global fondee sur la representation des rotations par les quaternions unitaires. - fusion et triangulation d'acquisitions multiples : les donnees etant recalees, un meme element de la surface de l'objet peut se trouver dans plusieurs acquisitions distinctes. Le probleme consiste alors a integrer ces diverses acquisitions en une seule surface triangulee representant au mieux la surface de l'objet. Nous avons choisi une approche volumique utilisant une representation implicite de la surface.