Estimation du mouvement à base des approches multi-échelles et variationnelles pour la décomposition

Abstract

Cette thèse s’inscrit dans le sillage des nombreuses recherches menées autour du problème d’estimation du mouvement. Elle se distingue par le fait d’avoir été menée dans un cadre pluridisciplinaire. Dans la littérature, il existe plusieurs approches pour l’estimation du flot optique, nous sommes concentrés dans cette thèse sur un problème crucial de la vulnérabilité des approches variationnelles. Nos travaux de recherche consistent à évaluer les estimations sur des composantes issues des décompositions multi-échelles et variationnelles des images d’entrées. Par suite, une combinaison linéaire est faite à base des champs de vitesse calculés en visant de produire un flot final précis, robuste et rapide. Dans ce document, nous allons proposer deux schémas de calcul du flot optique, le premier est à base de la décomposition FABEMD (Fast and Adaptive Bidimensional Empirical Mode Decomposition) dans le but d’améliorer la méthode de Lucas & Kanade qui utilise, en principe, deux images successives extraites d’une séquence vidéo afin de calculer le flot optique dense. Le mouvement est estimé alors sur les composantes appartenant à la même sous bande de la décomposition. Nous calculons le flot optique final à partir de ces résultats obtenus à différentes échelles. Cette technique modifie l’optimisation classique en remplaçant le raffinement itératif par un traitement multi-échelle. La qualité du flot optique produite est meilleure et le temps d’exécution est amoindrit. Le second schéma est à base de la décomposition par un modèle mathématique bien défini, l’EDP (Equation aux Dérivées Partielles), le flot est estimé, en utilisant une approche variationnelle combinant les régularisations locale et globale, sur les composantes de structures qui représentent les basses fréquences, et les composantes de textures qui représentent les oscillations les plus fortes c'est-à-dire les hautes fréquences. Cette technique permet d’améliorer considérablement l’estimation du mouvement et de contourner le problème de la précision.