Estimation automatique de l'orientation relative en imagerie terrestre

Le calcul des parametres extrinseques d'une camera a partir de plusieurs vues avec l'aide des points d'interets est la base de toutes les applications photogrammetriques ou de vision par ordinateur. Le defaut majeur de l'approche photogrammetrique, basee sur la condition de colinearite, est du a la non linearite du probleme, et donc des valeurs approchees sont necessaires. Dans les applications terrestres, ces valeurs initiales sont inconnues, et pour cette raison la communaute de vision par ordinateur est interessee depuis longtemps au calcul de ces parametres extrinseques en utilisant des equations lineaires, basees sur la condition classique de coplanarite, enlevant le besoin de valeurs approchees. Dans un cas ou les parametres internes de la camera sont connus, le calcul des parametres extrinseques utilise generalement la matrice dite essentielle. Beaucoup d'approches ont ete employees pour resoudre cette matrice. Les plus connues sont les algorithmes dits des 8, 7 ou 6 points. Mais la condition de coplanarite a seulement 5 degres de liberte. Nister a propose une resolution polynomiale de la matrice essentielle demandant seulement 5 points, mais cette approche semble ne pas bien fonctionner avec des points coplanaires. Dans cet article nous presentons une nouvelle methode de resolution directe de la rotation et la translation a partir de 5 points. Notre methode n'utilise pas la matrice essentielle, elle exige une resolution polynomiale, en utilisant les bases de Grobner, et se comporte correctement avec les points coplanaires. Cette methode est egalement satisfaisante pour des images panoramiques, ce qui est un avantage comparatif important.