Principales observations tirées des approches développées

Elles concernent les trois approches développées dans la thèse; l’approche d’extraction de primitives et les deux approches de reconstruction 3D. Ces observations sont présentées dans les paragraphes qui suivent.

L’approche d’extraction de primitives nous a permis d’extraire des points saillants représentatifs de la scène et répétables sur une série d’images consécutives. C’est une approche qu’on peut qualifier de spécifique aux caractéristiques des images des caméras acoustiques. Elle tient compte de la qualité bruitée des images au travers de ses diverses étapes de traitement et elle exploite le déplacement de la caméra entre deux images successives. De plus, c’est une approche automatique. Lorsque ses différentes étapes de traitement (filtrage, détection de contours et mise en correspondance) extraient les contours pertinents des images, elles prennent fin automatiquement, pour passer à l’étape finale « d’extraction des points saillants pertinents». Selon les critères d’évaluation de l’approche (répétabilité, bonne détection et localisation), les résultats de la détection de points sont satisfaisants. Ces critères d’évaluation ont aussi révélé quelques limites. Ces limites accompagnées de suggestions pour les contourner sont présentées dans les paragraphes suivants :

• En évaluant la répétabilité, nous avons mis en évidence que les points sont moins répétables dès que les images sont décalées dans la séquence. Ceci est un inconvénient pour une reconstruction tridimensionnelle qui vise l’utilisation d’images décalées dans une séquence. Par contre, en exploitant la haute cadence des images et la faible variation des vues entre images successives, il est possible de pallier ce problème par une approche de suivi des points identiques le long d’une séquence.

• Des fausses alarmes ont été détectées lors de l’évaluation de la bonne détection de l’approche. Néanmoins, on a remarqué que ces fausses alarmes caractérisent particulièrement la présence des ombres des objets dans la scène. Ainsi, ajouter une approche de segmentation qui élimine les zones d’ombre et extrait les objets d’intérêt avant de procéder à la détection de points permettrait de réduire ces fausses alarmes.

• Des points ont été extraits avec une marge d’erreur de l’ordre de quelques centimètres en portée et plus d’un degré en azimut. Ces erreurs peuvent influencer la précision de la reconstruction 3D mais la quantification qui a été effectuée de ces erreurs, est aussi une connaissance importante que les méthodes de reconstruction peuvent exploiter.

La prise en compte de ces limitations et des solutions proposées dans les travaux futurs permettra d’améliorer l’approche d’extraction de points saillants.

177 Quant aux approches de reconstruction 3D proposées, plusieurs observations ont été faites à partir des résultats obtenus. Elles sont synthétisées dans les paragraphes suivants.

L’approche curviligne ne fournit qu’une coordonnée 3D pour chaque point reconstruit. Dans la majorité des résultats obtenus, en utilisant deux images ou « n » images, les coordonnées 3D calculées par cette approche, affichent une marge d’erreur importante par rapport aux coordonnées 3D réelles des points. Par ailleurs, aucune indication d'incertitude n'est fournie avec ces coordonnées. Cette approche ne convient pas, par conséquent, à la reconstruction 3D d’une scène à partir d’images acoustiques. Et il n’est pas possible d’envisager une amélioration de ces résultats de reconstruction, étant donné qu’elle s’appuie sur l’utilisation d’un modèle géométrique simplifié. Ce modèle projette les points saillants en arc de cercle dont la configuration dans la scène ne permet pas leur intersection. Les points 3D reconstruits afficheront, donc, toujours une marge d’erreur par rapport au point 3D réel.

L'approche volumique fournit des résultats beaucoup plus intéressants. En effet, chaque point reconstruit consiste en un volume de points possibles, volume qui se réduit et converge vers le point réel au fur et à mesure de l'intégration d'images supplémentaires offrant des points de vue différents. L’approche volumique s’avère, ainsi, adéquate pour une reconstruction 3D multi-vues d’une scène à partir des images acoustiques. Elle permet non seulement de prendre en compte les caractéristiques de la formation géométrique des images au travers de l’utilisation du modèle géométrique idéal, mais aussi d’estimer la précision des coordonnées 3D. De plus, au travers de la variation de la résolution, il est également possible avec l’approche volumique d’intégrer les erreurs de localisation de points saillants.

Ainsi avec l’ensemble de ces observations, on peut affirmer que les trois sous-objectifs de la thèse ont été atteints. Nous avons ainsi proposé un cadre conceptuel, une approche d’extraction de primitives et deux approches de reconstruction 3D de la scène. L’atteinte de ces trois sous-objectifs, nous permet de conclure que l’objectif principal de la thèse a été atteint. La méthodologie proposée, développée et expérimentée permet de reconstruire en 3D une scène observée par une séquence d’images acoustiques. Cette méthodologie fournit une reconstruction qui est :

- Complète : tous les points saillants sélectionnés pour la caractérisation de la scène ont été reconstruits.

- Fidèle à la réalité : elle reconstruit fidèlement la géométrie de la scène. C'est-à-dire que la disposition des points reconstruits dans la scène, les uns par rapport aux autres, est conforme à la disposition des points réels.

- Robuste et fiable : elle est robuste puisqu’elle permet de retrouver les coordonnées 3D des points dans la scène tout en évaluant leur précision à travers la proposition d’un ensemble de solutions d’élévation possibles. Elle est ainsi fiable et efficace pour la reconstruction de l’environnement marin vu qu’elle intègre la notion d'incertitude dans le calcul des coordonnées 3D.

Les caractéristiques de cette méthodologie comptent parmi les contributions de cette thèse. Celles-ci sont détaillées dans le paragraphe qui suit.