Cette thèse est consacrée à la représentation de la géométrie des images. Pour obtenir une représentation efficace il faut modéliser l'information géométrique et on construit des outils pour traiter ce modèle. Ces deux ingrédients vont de paire, s'influençant mutuellement pour obtenir un résultat satisfaisant, c'est à dire un modèle pertinent et des algorithmes rapides et performants.<br>On propose donc une modélisation géométrique des images, l'ambition étant de pouvoir extraire l'information contenue dans les images naturelles, c'est-à-dire les images qui nous entourent. Ce problème est bien sûr difficile car la géométrie des images est complexe et variable.