1309 a 2 D - 3 D Model - Based Approach to Real - Time Visual Tracking

We present an original method for tracking, in a monocular image sequence, complex objects which can be approximately modeled by a polyhedral shape. It considers two steps of global transformation, the rst one operating in the 2D space and the second one in the 3D space. The rst step is able to handle large displacements of the object projection in the image. In involves a 2D motion model estimated by a robust statistical method. Then, we reene the localization of the object silhouette by evaluating the 3D parameters related to the object pose by the iteratively minimizing a nonlinear cost function. It aims at moving the projection of the contours of the object CAD model to the spatial intensity gradients in the image. The proposed tracking method is real-time while being reliable and robust requirements. Real tracking experiments and results embedded in a visual servoing positioning task are reported. Suivi robuste d'objets en temps-r eel : une approche hybride 2D-3D R esum e : Dans cet article, nous pr esentons une m ethode originale de suivi d'objets complexes approximativement mod elis es par une forme poly edrique. Elle encha^ ne deux etapes de transformation globale, la premi ere a caract ere 2D, la seconde a caract ere 3D. Un premier recalage de la silhouette suivie, pouvant appr ehender des grands d eplacements, est r ealis e via l'estimation d'un mod ele 2D de mouvement a l'aide d'une m ethode robuste. Gr^ ace a cette phase d'initialisation, nous pouvons ensuite evaluer les param etres d'une transformation 3D par la minimisation it erative d'une fonction de co^ ut non lin eaire. Elle consiste a positionner au mieux la projection des ar^ etes visibles du mod ele CAO de l'objet sur les contrastes d'intensit e dans l'image. La m ethode pro-pos ee permet un suivi able et robuste en temps r eel comme le montrent les r esultats pr esent es.