Le thème du travail présenté dans ce mémoire traite de la détection automatique des véhicules sur autoroute par vision artificielle. Plusieurs projets et expérimentations ont été menés dans le monde autour de ce thème de recherche, ce qui prouve l'intérêt de l'information image pour la détection des véhicules et la gestion du trafic routier. Notre contribution à pour objectif de prouver la faisabilité d'un système de détection des véhicules par vision artificielle qui soit automatique et valable sur une journée complète. Ainsi des solutions originales sont apportées dans le domaine de la modélisation de la route, la calibration automatique du système de vision et la détection des véhicules sur une journée complète. La phase de modélisation de la route permet au système de s'adapter automatiquement à la diversité des sites étudiés à travers la formation de zones de traitement connexes, permettant ainsi de limiter les traitements aux seules zones utiles de roulement. Une procédure de calibration à base de technique d'identification vient compléter cette procédure de modélisation pour former ainsi la phase d'initialisation du processus de détection des véhicules. La phase de détection est scindée en trois parties: la première traite du problème de la détection diurne. Trois méthodes de détection sont réalisées et une contribution originale pour la séparation des images des véhicules rapprochés est apportée. La seconde présente la méthode utilisée pour la détection nocturne de véhicules grâce à des techniques de reconnaissance de formes. Enfin, la détection au crépuscule (et à l'aube) permet de réaliser le lien entre les deux derniers types de détection grâce à des techniques de mise en correspondance. La validité des méthodes utilisées est prouvée sur différents sites réels et la faisabilité d'un système automatique, valable sur une journée complète est maintenant acquise