L'objectif des travaux de cette thèse était de proposer un système de mesure de trajectoire (position et vitesse) de véhicules. Un système de cette nature permettrait d'apporter des réponses pertinentes à de nombreuses questions encore en suspend, telles que: la route est-elle bien utilisée par les conducteurs, les informations proposées par la signalisation et le tracé sont-elles bien comprises, le site induit-il des comportements dangereux: si oui, pourquoi, quels sont les mécanismes d'accidents ou de presqu'accidents... Ce nouvel outil de mesure, appelé Observatoire De Trajectoire (ODT), peut être composé de deux caméras et d'un télémètre laser. La contribution principale de la thèse porte sur le développement de deux méthodes opérationnelles pour l'estimation précise des trajectoires de véhicules à partir d'une combinaison d'images vidéo et de mesures télémétriques. Ces méthodes de suivi s'appuient sur une nouvelle méthode de soustraction fond/forme, sur la combinaison d'un modèle cinématique et d'un modèle d'observations et enfin sur une technique originale de fusion de capteurs, utilisant un processus de ré-échantillonnage de filtre à particules.
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