Description
Date depot: 1 janvier 1900
Titre: Acquisition et reconstruction de données 3D denses sous-marines en eau peu profonde par des robots d'exploration
Directeur de thèse:
Michel ROUX (LTCI (EDMH))
Domaine scientifique: Sciences et technologies de l'information et de la communication
Thématique CNRS : Non defini
Resumé:
Les zones littorales (fonds marins à faible profondeur et interfaces air/eau pour les parties émergées) représentent des enjeux particulièrement intéressants, tant du point de vue défense et sécurité (sécurisation de zones portuaires ou des voies navigables par exemple) que du point de vue environnemental (suivi des zones récifales par exemple).
Ce sont des zones en constante mutation (bancs de sable, sédiments, flore, etc.) : elles nécessitent donc un suivi régulier.
Les méthodes traditionnelles permettant de les cartographier s'appuient sur des techniques de télédétection (stéréo-photogrammétrie aérienne, LIDAR bathymétrique, Scanner Laser Terrestre (TLS), Sondeurs Multi-Faisceaux (SMF), sonar, etc.). Les systèmes aéroportés sont efficaces pour couvrir de grandes zones grâce à leur fauché assez large, mais leur résolution est au mieux métrique. Les systèmes terrestres possèdent une meilleure résolution mais les relevés sont longs et restreints. Quant aux systèmes embarqués sur des bateaux, ils nécessitent une profondeur suffisante et des voies accessibles.
Le coût financier et humain des techniques pré-citées pour effectuer des relevés sur des zones ciblées est élevé, ce qui est problématique lorsqu'un suivi régulier est nécessaire. De plus, que ce soit pour effectuer des missions de détection visuelle d'objets immergés potentiellement dangereux ou de cartographie environnementale à l'échelle des individus, la possession d'informations 3D très haute résolution est critique.
Mais pour obtenir ces données, il est indispensable de se trouver proche de l'objet observé, notamment dans le milieu aquatique où la visibilité est souvent réduite. L'utilisation de plateformes autonomes pour ce type de mission s'avère très appropriée. Peu coûteuses, facilement déployables, dans l'air, l'eau ou en surface, équipées de capteurs dédiés, ces plateformes peuvent récupérer des données très haute résolution sur une zone ciblée. Cependant, la vision de la scène observée étant très locale, il est alors difficile de replacer cette information dans un contexte plus global.
Nous nous proposons dans cette thèse d'élaborer des méthodes de mosaïquage quasi-temps réel des différentes données 3D obtenues (acquisitions provenant d'une flottille de robots, de plusieurs passages, de drones hétérogènes (air / eau), de capteurs différents, etc.) en utilisant notamment des méthodes empruntées à la théorie des graphes. Ces méthodes seront testées en situation opérationnelle sur un échantillon de scénarii représentatifs.
Doctorant.e: Avanthey Loica