Projet Computer Vision Ing5, groupe 6 Guillaume AUBERTIN

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Projet Computer Vision
Ing5, groupe 6
Guillaume AUBERTIN
Thomas FORICHER
Charles ROLAND
Encadré par Guillaume Jacquemin
Sujet : Environnement 3D
Abstract
La tendance actuelle dans le monde de l’informatique tend à vouloir
contrôler un environnement graphique de la façon la plus aisée possible.
Un grand nombre de nouvelles technologies fleurissent dans ce domaine,
tactiles, vocales, gestuelles permettant de contrôler nos équipements.
Nous avons souhaité nous inscrire dans cette évolution en créant une
solution logicielle capable d’immerger l’utilisateur dans un environnement
virtuel.
Ce document illustre notre démarche de réalisation du projet. Nous
aborderons les spécifications, la conception, la réalisation et la validation.
Mots clés : OpenCV, caméra, Langage C, détection de visage, image 360
degrés.

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Sommaire
I) Présentation du projet
I.1 Intérêts et objectifs…………………………………………………..……3
I.2 Etat de l’art………………………………………………………………………4
II) Algorithme
II.1 Diagramme bloc……………………………………………………………...9
II.2 Copies d’images intermédiaires.……………………………………13
III) Tests et limites
III.1 Etape de validation de l’algorithme.……………………………..32
III.2 Temps de calcul par bloc..………………………………………..…..33
III.3 Limites de l’algorithme……………………………………………………33
Annexe ……………………………………………………………………………………………….…….39

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I. Présentation du projet
I.1 Intérêts et objectifs
Contrôler son équipement informatique de manière rapide et efficace
est devenu une nécessité. Il existe déjà des solutions novatrices et très au
point pour le contrôle d’applications à distance, notamment la commande
de Google Earth via des capteurs infrarouges. Une solution encore plus
révolutionnaire pour le contrôle à distance pourrait être imaginée. Aucune
carte électronique, aucuns branchements à l’ordinateur, mise à part une
webcam qui souvent est déjà intégrée dans les boitiers des ordinateurs
portables. L’intérêt majeur est donc de disposer d’un contrôle à distance
d’une application sans nécessiter de matériel superflu. L’élément clef étant
la webcam qui grâce à une application que nous mettrons au point sera en
mesure de détecter les mouvements de l’utilisateur et créer une réponse
en conséquence.
Notre objectif est donc de créer un programme afin d’illustrer cette
technique. L’utilisateur se place devant la caméra, sélectionne son visage
à la souris et le programme s’occupe de le suivre. Les mouvements sont
ensuite imputés à une image panoramique placée sous les yeux de
l’utilisateur. Ainsi, en fixant l’image, l’utilisateur voit son image fixe, s’il
déplace la tête vers la gauche ou la droite, l’image défile dans ce sens. Il
se trouve ainsi immergé dans un environnement virtuel.

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I.2 Etat de l’art
A l’état actuel, très peu de solutions de ce type existent. Voici un
exemple d’application du tracking de visages appliqué à un jeu vidéo.
http://fr.youtube.com/watch?v=GDINqY9kekU.
Concernant le visionnage d’images panoramiques via le déplacement du
visage, il n’existe pas à notre connaissance de solutions existantes, nous
allons pouvoir donner libre court à notre imagination.

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I. Algorithme
II.1 Diagrammes blocs
L’objectif principal de notre projet est de pouvoir suivre les mouvements
d’un visage sur une vidéo, filmé par une webcam dans notre cas. Nous
utilisons la librairie OpenCV, développée par Intel. C’est une librairie
de « computer vision ».
Voici le diagramme bloc général du projet. Chaque étape sera ensuite
étudiée séparément :
Dans un premier temps, nous allons décrire la méthode utilisée pour
suivre les mouvements de la tête sur la suite d’image envoyée par la
webcam. Nous verrons ensuite comment ces données sont interprétées et
la méthode utilisée pour afficher de manière interactive l’image
panoramique.
Remarque : Pour le premier bloc, nous avons repris l’algorithme du
programme exemple « camshiftdemo » présent dans le répertoire
d’OpenCV.
Détection du mouvement
de la tête
Analyse de la position
Affichage de l’image
panoramique