Een van de grote uitdagingen van de 21e eeuw is mobiliteit. Door de toenemende verstedelijking wordt het steeds moeilijker om vlot en veilig verkeer te garanderen. Een belangrijke ontwikkeling in dit domein is de opkomst van intelligente voertuigen. Dit zijn voertuigen die de bestuurder ondersteunen met extra informatie en zelfs bepaalde aspecten van de besturing kunnen overnemen. Een nodige voorwaarde voor dit laatste is een nauwkeurige lokalisatie: het voertuig moet precies weten waar het zich bevindt ten opzichte van zijn omgeving. De huidige oplossingen voor lokalisatie van voertuigen steunen voornamelijk op satellietnavigatie. Dit is echter in vele omstandigheden ontoereikend. In tunnels of tussen hoge gebouwen kan de satellietcommunicatie verstoord zijn. Een complementaire oplossing is het gebruik van on-board camera's voor de positiebepaling. Door het volgen van kenmerkende punten in de camerabeelden kan het traject van het voertuig gereconstrueerd worden. Het schatten van de relatieve beweging van een voertuig aan de hand van visuele informatie heet visuele odometrie. Dit proefschrift beschrijft een nieuw algoritme voor visuele odometrie op basis van een enkele camera. De voorgestelde methode blinkt uit in snelheid en robuustheid, en biedt een nauwkeurigheid competitief met vergelijkbare methodes uit de literatuur. Een tweede belangrijke wetenschappelijke bijdrage is de ontwikkeling van een raamwerk om de relatieve beweging van het voertuig te vergelijken met een off-line kaart om zo absolute positionering in wereldcoördinaten te bekomen. De ontwikkelde technieken laten toe om bij goede zichtbaarheid te navigeren met een nauwkeurigheid groter dan die van huidige satellietnavigatiesystemen, zonder dat daarvoor enige externe communicatie nodig is.