Approches déterministes et bayésiennes pour un suivi robuste : application à l'asservissement visuel d'un drone

For a robot to autonomously localise or position itself with respect to its environ- ment, a key requirement is the perception of this environment. In this respect, the visual information provided by a camera is a particularly rich source of information, commonly used in robotics. Our work deals with the use of visual information in the context of UAV control. More speciﰀcally, two tasks have been considered : ﰀrst, a tracking task, in which a UAV has to follow a moving object - a car - in an unknown environment, second, a positioning task for a UAV navigating in a structured GPS-deprived environment. In both cases, we propose full approaches, considering both the robust extraction of appropriate visual informations and the visual servoing of the UAV. The experi- ments performed on a small quadrotor UAV show the validity of our approaches.Pour qu'un système robotisé puisse accomplir de façon autonome des fonctions en apparence simples, telles que se localiser ou se positionner par rapport à son environnement, il doit avant tout percevoir cet environnement. La perception vi- suelle obtenue à l'aide d'une caméra constitue à cet égard une source d'information particulièrement riche, largement utilisée en robotique. Le travail présenté dans cette thèse concerne l'usage d'informations visuelles dans le contexte de la commande de mini-drones. En particulier deux types de tâches ont été considérées : une tâche de poursuite, dans laquelle un objet - une voiture - se déplace dans un environnement inconnu et l'on souhaite qu'un drone puisse suivre son mouvement, et une tâche de positionnement ou de navigation pour un drone évoluant dans un environnement structuré - intérieur de bâtiment - dans lequel le signal GPS n'est pas disponible. Dans les deux cas, nous avons proposé des approches complètes, depuis l'extrac- tion robuste d'informations visuelles jusqu'à la commande d'un drone à partir de ces informations. Des expériences mises en ÷uvre sur un mini-drone quadrirotor montrent la validité des approches proposées. Mots-clefs : Vision par ordinateur, asservissement visuel, commande de dron