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ANDREFF nicolas : Asservissement visuel à partir de droites
et auto-étalonnage pince-caméraThèse ou HDR soutenue le 29/11/1999 à INRIA Rhône-Alpes, 38330 MontbContact : Bernard.Epsiau@inrialpes.frManuscrit : http://www.inrialpes.fr/bip/people/andreff/boulot.html| Jury | Présidente:
Marie-Paule Cani, Professeur INPG, Grenoble
Rapporteurs:
François Chaumette, Chargé de recherche INRIA, Rennes
Jean Gallice, Professeur UBP, Clermont-Ferrand
Examinateurs:
Bernard Espiau, Directeur de recherche INRIA, Grenoble
Radu Hora | | Direction | Bernard Espiau et Radu Horaud | | Laboratoire | INRIA Rhône-Alpes / GRAVIR-IMAG à Grenoble | | Résumé | L'utilisation de droites en asservissement visuel pose,
contrairement au cas des points, un problème de
représentation. Nous y avons répondu en nous basant sur les
coordonnées de Plücker d'une droite, ce qui nous a
permis d'introduire la notion d'alignement en coordonnées
de Plücker binormées. Grâce à ces dernières, nous avons
défini deux lois de commande voisines qui réalisent le
nouvel alignement ; sont explicites et partiellement
découplées entre rotation et translation ; mélangent
informations 2D et 3D ; et enfin, ne nécessitent pas
d'estimation de profondeur. Nous avons exhibé des résultats de
convergence de ces lois et caractérisé leurs singularités.
Nous avons ensuite appliqué ces lois au positionnement d'une
caméra face à un trièdre orthogonal. Cette configuration ne
permet pas d'observer la profondeur. Pour compenser ce
manque, nous avons adjoint un pointeur laser non étalonné à
la caméra.
En reformulant le problème d'étalonnage pince-caméra par un
système purement linéaire, nous avons produit une analyse
algébrique du système et une classification des mouvements
d'étalonnage.
Les procédures classiques sont contraignantes puisqu'elles
nécessitent l'observation d'une mire et/ou l'interruption
de la tâche effectuée par le robot. Afin de lever ces
contraintes, nous avons adapté notre méthode linéaire pour
proposer une méthode d'auto-étalonnage, qui se passe de
mire, et une méthode d'étalonnage en ligne, qui n'interrompt
pas la tâche.
| | Mots-Clefs | Robotique, Vision par ordinateur, Automatique, Asservissement visuel, Coordonnées de Plücker de droi | | Abstract | Using lines in visual servoing yields, contrarily to the case of
points, a representation choice. We solved it with the use of
Plücker coordinates of a line. This allowed us to introduce the
notion of binormalized Plücker coordinates alignment of lines.
Using the latter coordinates, we derive two similar control laws that
realize the new alignment, are explicit and partially decoupled in
rotation and translation, mix 2D and 3D information, and finally do
not require any depth estimation. We obtained convergence results for
these laws and characterized their singularities. Then, we applied
these laws to the positioning of a camera with respect to an orthognal
trihedron. As this configuration is depth invariant, we added an
uncalibrated laser beam to the camera.
With a new, entirely linear formulation of the hand-eye calibration
paradigm, we produced an algebraic analysis and a classification of
the calibration motions. The classical procedures require the use of a
calibration block and/or to interrupt the robot task. To release these
constraints, we adapted our linear formulation to form a
self-calibration scheme, which gets rid of the calibration block, and
an on-line calibration method, which does not interrupt the task.
| | KeyWords | Robotics, Computer vision, Automatic control, Visual servoing, Plücker coordinates of lines, hand-ey |
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