M2 Parcours IA²VR – Réalité augmentée et modèles géométriques pour la vision

La Réalité Augmentée (RA) vise à enrichir la perception du réel à l’aide d’images virtuelles ancrées géométriquement à la scène observée, avec des applications en robotique et dans l’industrie (assemblage, maintenance, …) mais également pour le grand public.

En plus de présenter la problématique scientifique et technique de la RA, ce cours abordera différents outils (mathématiques, géométriques, algorithmiques) de la vision par ordinateur, conçus pour faciliter cet ancrage dans des environnements de plus en plus complexes.

Prérequis

  • Notions d’algèbre linéaire

Acquis d’apprentissage

  • Base de géométrie (Plan et espace, affines et projectifs, bases et transformations, droites dans l’espace).
  • Modèles perspectifs de caméra.
  • Traduction géométrique des correspondances entre images.
  • Principaux descripteurs images SIFT, SURF, …
  • Suivi temporel d’indices.
  • Calcul du point de vue (problème PnP).
  • Capteurs physiques de mouvement.
  • Acquisition d’un modèle de scène par stéréovision.
  • Localisation et cartographie simultanées (SLAM monoculaire).
  • Cas particulier des mondes multiplans.
  • Interactions réel/virtuel (ombrages, occultations, interfaces tangibles).
  • Positionnement de caméra et reconnaissance de scène par apprentissage profond.

Compétences visées

  • Analyser et traiter des données perceptives (image, parole, etc.) possiblement bruitées, interpréter un environnement visuel, extraire des informations contextuelles, enrichir la perception.
  • Modéliser et traiter un environnement 2D et 3D, modéliser et analyser géométriquement des objets et des environnements, planifier le mouvement d’un robot.