Modélisation interactive sous contraintes à partir d'images non-calibrées : Application à la reconstruction tridimensionnelle de bâtiments

We present a supervised approach to recover 3D models of buildings from multiple uncalibrated views. With this method the user matches 3D vertices in the images and defines the 3D model of the building with the help of elementary and intuitive geometric constraints. At the same time, a graph describing relationships between vertices is built. Then, unknown parameters of this graph are estimated non-linearly through a bundle adjustment to recover the building model and the camera parameters. This method asserts that geometric rules are perfectly respected. This approach is used to recover independently 3D parts of the building with suitable images. Then all these independent 3D models are merged to obtain a full multiscale model of the building. An example on real images is given.Dans le cadre de cette thèse, nous avons étudié la modélisation d'objets structurés au moyen d'images non-calibrées. Un objet structuré est un objet présentant des particularités qui permettent de le d´ecrire facilement à partir d'éléments géométriques ou physiques (une boite, un cylindre, la tour Eiffel,...). A l'opposé, un objet non structuré est, a priori, difficile à définir à partir de quelques règles simples (le ciel, la mer,...). Notre objectif était de proposer une solution permettant à un utilisateur de modéliser un objet en utilisant à la fois ses connaissances sur la scène observée et des informations extraites d'une séquence d'images obtenues au moyen d'un appareil photographique. Afin de garantir la souplesse d'utilisation et de permettre l'usage d'images dont les caractéristiques de prise de vue sont totalement inconnues (images récupérées sur internet, archives,...), nous souhaitions inscrire notre approche dans le cadre de la reconstruction non-calibrée. Le r´esultat de nos travaux est une méthode interactive complète de modélisation à partir d'images non-calibrées. La méthode développée dans cette thèse permet à l'utilisateur de modéliser tout d'abord l'objet au moyen de contraintes, puis de retrouver son modèle tridimensionnel à partir de la localisation des sommets 3D dans les différentes images disponibles. Pour parvenir à ce résultat, le système effectue un ajustement de faisceaux qui estime les dimensions de la sc`ene observée sans requérir l'initialisation de la pose des images