Constellation, le dépôt institutionnel de l'Université du Québec à Chicoutimi

Résumé

Un robot-cueilleur de tomates, devant être utilisé dans une serre, doit pouvoir faire la récolte des tomates mûres et, pour ce faire, son système de vision doit lui communiquer la direction de ces dernières. La détermination, par le système de vision, de la distance des tomates n'est pas nécessaire si un senseur est placé au bout du bras du robot pour lui indiquer quand arrêter lorsqu'il se déplace en direction d'une tomate.

On propose un algorithme de localisation des tomates dans une image qui, dans un premier temps, localise le centre et le rayon de toutes les tomates dans une image couleur de la scène. On utilise à cette fin la transformation de Hough circulaire, c'est une technique qui permet de faire cette localisation sur la base de la forme circulaire des tomates. Cette technique est robuste à l'occlusion partielle d'une partie de la tomate par des feuilles ou d'autres tomates. Dans un deuxième temps, les tomates mûres qui sont rouges sont discriminées des autres qui sont vertes à partir de la couleur d'un certain nombre de points sélectionnés sur chacune.

Une grande partie de cette thèse est consacrée à résoudre le problème de reconnaissance de la couleur. Ce problème, relativement simple sous des conditions d'illumination idéales, est particulièrement compliqué sous les conditions d'illumination qui prévalent le jour dans les serres par temps ensoleillé. Nous faisons une analyse du problème qui fait intervenir un modèle de réflexions de la lumière par les objets et un modèle de la caméra, et nous analysons l'irréversibilité du processus de mesure d'une caméra. Au chapitre V, nous faisons une analyse complète de la méthode de reconnaissance de la couleur de Wandell et Maloney. C'est une méthode qui, sous certaines conditions, permet d'estimer les conditions d'illumination et de compenser pour leurs effets. Cette méthode est nouvelle et n'a jamais été utilisée dans une application pratique car elle impose certaines prémisses difficiles à réaliser. Au chapitre VI on propose une solution à ces problèmes pour le cas de la reconnaissance de la couleur des tomates. Cette méthode est utilisée afin d'associer à chaque tomate un indice de couleur à partir duquel la tomate est classifiée comme étant soit mûre, soit non-mûre.