L'interprétation automatique des images vidéo est le cœur de métier des recherches de Luc Van Gool.
Deux jeunes chercheurs écrivent des codes pour le "Highway Teammate" de Toyota, la voiture autonome du constructeur japonais. Cela ne fonctionnera pas de la même manière que la version plus célèbre de Google. Sur le toit d'une Google Driverless Car se trouve un LIDAR assez voyant, une sorte de radar basé sur des impulsions laser, une Toyota autonome fonctionnant principalement avec des caméras intégrées. Pas étonnant que le géant de l'automobile frappe à la porte de Luc Van Gool. L'interprétation automatique d'images vidéo est le cœur de métier de ses recherches.
"Les constructeurs automobiles comme Toyota sont beaucoup plus prudents que Google", déclare Van Gool. « Dans les accidents impliquant des voitures autonomes, le constructeur sera presque toujours tenu pour responsable. Il pleuvra donc des demandes de dommages et intérêts. C'est pourquoi je ne verrai pas tellement de voitures sans conducteur dans les rues dans les années à venir, mais nous recevrons de plus en plus d'assistance informatique lors de la conduite. Mais je pense que la voiture sans conducteur est finalement inévitable."
Les voitures autonomes et assistées sont plus sûres que les voitures ordinaires. "Vous pouvez conduire plus vite sans le rendre moins sûr", explique Van Gool. Et parce qu'ils communiquent avec les autres voitures, ils peuvent rester plus près des véhicules qui précèdent, ce qui rend la surface de la route moins susceptible de se saturer. Ils roulent également de manière plus régulière et donc plus économique. « Mais le grand public doit accepter la technologie. Dans une enquête américaine sur les voitures autonomes, au moins un tiers étaient préoccupés par la sécurité. Et surtout :seulement 6 % enverraient leurs enfants seuls dans une voiture autonome.» Une bonne communication devient alors cruciale pour gagner la confiance. « La presse grossira grandement tout accident impliquant une voiture autonome. Un robot qui tue un humain est difficile à digérer."
Vision par ordinateur
"Dans la voiture autonome, les trois piliers des recherches de Van Gool en vision par ordinateur se rejoignent :la reconnaissance automatique d'objets dans des photos ou des vidéos (détection de classe d'objets), l'extraction automatique d'informations 3D à partir d'images vidéo (acquisition et modélisation 3D) et le suivi d'objets à travers des vidéos et des gestes d'interprétation (tracking). Van Gool dirige pas moins de deux groupes de recherche sur la vision par ordinateur :15 scientifiques à la KU Leuven et 25 à l'ETH Zurich.
"Nous avons rendu la 3D conviviale", souligne Van Gool lorsque nous lui posons des questions sur sa contribution la plus importante. « Nous avons mis la technologie 3D entre les mains de nombreuses personnes. Prenez la toute première caméra 3D que nous avons développée à la fin des années 1990, quinze ans pour la Kinect de Microsoft. C'était une caméra portable qui capturait le motif d'une grille projetée et présentait la forme 3D à partir de sa déformation, comme le fit plus tard le Kinect-1. La technologie a été largement utilisée dans de nombreux films hollywoodiens, dont James Bond et Lara Croft. C'est dommage que nous n'ayons pas eu d'argent à l'époque pour développer davantage le Kinect-avant-la-lettre. Certes, le prix aurait été énorme aussi. Microsoft a finalement pris le train en marche en rachetant Kinect aux Israéliens. » La technologie Kinect, avec de puissants processeurs GPU, compte désormais des millions d'utilisateurs. Pour obtenir la 3D en dehors du laboratoire, Van Gool a également créé un service Web gratuit (ARC3D) avec lequel vous pouvez convertir automatiquement des images vidéo (également à partir de votre smartphone) en 3D.
Aide aux archéologues et conservateurs
Un autre dispositif frappant dans la salle de démonstration du laboratoire de Van Gool est un petit igloo, le mini dôme. Si vous placez un objet en dessous, une caméra prend 260 images d'en haut, éclairant à chaque fois l'objet sous un angle différent. Les lumières LED créent un motif d'ombre différent sur l'objet à chaque fois. Sur la base de ces motifs d'ombre, une représentation 3D de l'objet est réalisée en très haute résolution. «Les conservateurs utilisent cet appareil pour numériser les collections de leurs musées.» Van Gool - qui voulait d'abord étudier l'archéologie - travaille souvent avec des archéologues. « Nous facilitons leur travail de terrain. Prenez des catacombes auxquelles ils n'ont pas facilement accès :nous pouvons reconstituer pour eux tout le site à partir d'images de caméra ou d'une série de photos prises avec un robot mobile. » Van Gool a également réalisé quelques reconstitutions 3D possibles du ville Pompéi, basée sur les découvertes archéologiques. ‘Regardez, comme ça je suis un peu archéologue (rires).’
Manque d'audace
Van Gool prouve que la science crée des emplois. Il est co-fondateur de pas moins d'une dizaine de spin-offs, dont Eyetronics (3D pour le cinéma), eSaturnus (imagerie numérique pour le secteur médical), kooaba (reconnaissance d'images sur smartphone) et Parquery (aide au stationnement mobile). "Une seule des dix spin-offs a fait faillite", déclare Van Gool. « Cela signifie en fait que nous prenons trop peu de risques. En Amérique, la plupart des spin-offs n'existent plus au bout de cinq ans. Mais ce sont souvent les idées les plus folles qui amènent le plus de succès et les plus grands changements. Il y a une pénurie de capital-risque en Europe. Les apporteurs de capitaux européens sont trop prudents :ils n'interviennent que lorsque le succès est presque certain. Nous n'osons pas échouer. Mais regardez Google :Andy Bechtolsheim, un fabricant d'ordinateurs renommé, a investi 100 000 $ dans Larry Page et Sergey Brin alors qu'ils étaient encore en train de bricoler leur moteur de recherche dans un garage. Lorsque nous avons fondé kooaba, nous avions une avance technologique sur Snaptel, qui a démarré un peu plus tard aux États-Unis. Mais ils ont reçu dix fois le capital de départ. Ensuite, vous pouvez vous concentrer sur le produit et la vente, plutôt que sur le prochain tour de table. Un an plus tard, Amazon avait racheté Snaptel. Les investisseurs ont fait du bon travail."
Pas d'emo
L'objectivité et la mesurabilité sont d'une importance primordiale pour Van Gool. «Emo est souvent préjudiciable dans le domaine scientifique. Dans la discussion sur la pression des publications, j'espère que le pendule ne reviendra pas vers plus de subjectivité. Ensuite, nous aurons sans doute à nouveau du favoritisme dans l'évaluation des chercheurs. Les chercheurs doivent être jugés par des pairs indépendants sur leurs mérites :quelles publications de valeur peuvent-ils soumettre et sont-elles dans de bonnes revues professionnelles ? Si ce n'est plus autorisé, alors il sera fermé.» Publier rapidement n'est pas toujours une mauvaise chose, pense-t-il. «La publication rapide profite également à la diffusion des idées. Je le vois chez les archéologues :beaucoup meurent avec des cahiers pleins qui ont été laissés dans le tiroir.'
Malgré les nombreux allers-retours entre Louvain et Zurich, coordonnant toutes ces recherches et supervisant les spin-offs, Van Gool se sent toujours plus comme un chercheur. Quand a-t-il su qu'il voulait être scientifique ? "Quand j'étais ado à la télé, j'ai vu un robot qui prenait des photos d'objets sur une table puis l'attrapait. J'ai trouvé cela intrigant. Puis c'était tout neuf. Maintenant que je vois les choses de cette façon :j'en suis assez proche (rires)."
Tous les cinq ans, la FWO décerne les prix d'excellence FWO. Ces prix sont connus sous le nom de «Prix Nobel flamands» et sont décernés dans les cinq principaux domaines scientifiques. Les chercheurs ne peuvent pas se nommer eux-mêmes, mais sont nommés par des collègues des Pays-Bas et de l'étranger. Un jury indépendant composé de scientifiques internationaux de haut niveau examine les candidatures et sélectionne un lauréat par domaine.
Luc Van Gool est professeur titulaire d'une nomination spéciale en génie électrique à la KU Leuven et professeur à l'ETH Zurich. Ses vastes recherches sur la vision par ordinateur, l'imagerie et le traitement d'images ont conduit à des applications pour les films, la sécurité, l'archéologie et la numérisation du patrimoine culturel, entre autres. Van Gool a un palmarès impressionnant. Il a une production de publication impressionnante, est co-fondateur de spin-offs à succès et a de nombreux brevets à son nom.
