Visual servoing using dynamic image parameters

Visual servoing is a framework for achieving the tight coupling of camera movements and information from images. We consider a typical visual servoing approach that uses geometric information about image features for controlling the position and attitude of a camera. We extend the applicability of this approach by using image motion information. To this end, we present two diierent approaches to visual tasks that use motion information. The rst one uses the focus of expansion. The second one incorporates the parameters of the 2D aane motion model in control equations. We illustrate both these approaches by means of a task to align the optical axis of the camera with the unknown direction of translational motion of the system on which it is mounted. We present results of simulation experiments, and real experiments done with a six DOF robot with a camera on its end-eeector. The contributions of this work are in particular extending the visual servoing formalism beyond using just image features, and in general showing that a tight coupling between camera behavior and image motion is possible. (URA 227) Université de Rennes 1 – Insa de Rennes et en Automatique – unité de recherche de Rennes Utilisation d'informations visuelles dynamiques en asservissement visuel R esum e : Les techniques d'asservissement visuel sont bas ees sur l'utilisation d'information visuelles de type g eom etrique aan de contr^ oler en boucle ferm ee la position et le mouvement d'une cam era mobile. Dans ce rapport, nous g en eralisons cette approche a l'utilisation d'in-formations visuelles de type dynamique, c'est-a-dire bas ees sur le mouvement mesur e dans la s equence d'images acquises par la cam era. La t^ ache choisie pour valider cette approche consiste a aligner l'axe optique de la cam era dans la direction inconnue de son d eplacement. Deux types d'informations visuelles sont mod elis es pour r ealiser cette t^ ache : d'une part, les coordonn ees du foyer d'expansion, et, d'autre part, les param etres aanes du mouvement 2D. Apr es l' elaboration des lois de commande associ ees, nous pr esentons des r esultats de simulation et des r esultats exp erimentaux obtenus a l'aide d'une cam era embarqu ee sur l'eeecteur d'un robot a six degr es de libert e. Finalement, nous montrons que cette t^ ache d'alignement permet de faciliter l'interpr etation du mouvement des objets dans la sc ene, connrmant ainsi l'int …