Cette thèse s'intéresse à la reconstruction 3D par stéréophotométrie et à la vision omnidirectionnelle. La stéréophotométrie repose sur l'exploitation de plusieurs photographies d'une scène, capturées sous différents éclairages par un même appareil immobile. La vision omnidirectionnelle rassemble les capteurs ainsi que les assemblages de caméras qui permettent de faire l'acquisition en une image d'une très grande portion de l'environnement autour de l'appareil. En s'appuyant sur quatre décennies de travaux en stéréophotométrie et en utilisant le modèle unifié pour la projection centrale, nous tentons de réunir ces deux domaines de recherche. Dans un premier temps, nous nous intéressons aux techniques pour l'estimation des normales à la surface ainsi qu'à l'intégration des gradients de profondeur, dans le but de retrouver la géométrie de la scène étudiée. Nous poursuivons en introduisant une nouvelle équation de l'irradiance ainsi qu'une chaîne de traitements modulaire, toutes deux adaptées aux capteurs à projection centrale. Le fonctionnement de la méthode est vérifié en utilisant une caméra perspective et un capteur catadioptrique. Nous détaillons ensuite une extension de la méthode afin de permettre de réaliser des reconstructions 3D à partir d'images issues de caméras twin-fisheye. Finalement, nous nous intéresserons aux limites de l'approche proposée ainsi qu'aux pistes d'amélioration envisagées