| Titre : | Auto-Calibrage d'une Caméra en Milieu Sous-Marin | | Type de document : | texte imprimé | | Auteurs : | N. PESSEL, Auteur | | Année de publication : | 2003 | | Langues : | Français (fre) | | Tags : | VISION TRI-DIMENSIONNELLE AUTO-CALIBRAGE DE CAMERAS APPARIEMENT DE POINTS GEOMETRIE EPIPOLAIRE VISION TRI-DIMENSIONNELLE AUTO-CALIBRAGE D'UNE CAMERA APPARIEMENT DE POINTS GEOMETRIE EPIPOLAIRE CAMERA SELF-CALIBRATION IN UNDERWATER ENVIRONMENT 3D VISION CAMERA SELF-CALIBRATION POINT MATCHING EPIPOLAR GEOMETRY GENIE INFORMATIQUE, AUTOMATIQUE ET TRAITEMENT DU SIGNAL | | Index. décimale : | THE Thèses de doctorat | | Résumé : | Cette étude porte sur l'auto-calibrage d'une caméra embarquée sur un véhicule sous-marin, en vue de la reconstruction tridimensionnelle de scènes sous-marines naturelles ou artificielles. Elle a pour objectif le développement de méthodes et d'algorithmes pour l'identification des paramètres qui caractérisent la caméra et son mouvement entre deux images consécutives. La solution proposée s'appuie sur l'extraction d'un ensemble de points caractéristiques dans chacune des images d'une séquence acquise par la caméra en mouvement, et sur leur mise en correspondance dans les images consécutives. Ces ensembles de points appariés permettent d'estimer de manière itérative la matrice fondamentale qui représente la géométrie épipolaire pour chaque paire d'images. La connaissance de cette matrice permet d'identifier ensuite les paramètres intrinsèques qui caractérisent la caméra, puis d'obtenir, à un facteur d'échelle près, les paramètres extrinsèques qui décrivent son mouvement. La connaissance du mouvement du véhicule permet de lever l'ambiguïté sur ce facteur d'échelle. Des résultats expérimentaux ont permis de valider les algorithmes de segmentation d'images, d'appariement de points et d'estimation des paramètres. Ils ont été obtenus soit avec des données simulées, soit avec des images réelles acquises d'abord en laboratoire puis en milieu sous-marin avec une caméra embarquée sur un véhicule téléopéré. Des applications au dimensionnement d'objets 2D dans les images, et à la reconstruction 3D des scènes observées mettent en évidence l'intérêt de cet auto-calibrage.
This study concerns the self-calibration of a camera mounted on an autonomous underwater vehicle, in order to achieve the 3D reconstruction of natural or man-made objects in subsea environments. Our aim is to develop methods and algorithms to estimate the different parameters which model the camera and its motion between two consecutives images. Our solution is based on the extraction of a set of interest points from each image, and on their tracking and matching during the image sequence. These sets of points pairs allow us to estimate in an iterative way the fundamental matrix which characterizes the epipolar geometry associated to each pair of images. The intrinsic parameters which describe the camera, and the extrinsic parameters associated to its motion can be identified by using this fundamental matrix. Moreovever, we propose to use some knowledge about the vehicle motion to improve the estimation of the camera motion. Experimental results about image segmentation, points matching and parameters identification are presented. They have been obtained with simulated data and with real underwater images acquired with a camera mounted on a Remotely Operated Vehicle. We illustrate the interest of camera self-calibration with some applications to 2D objects measurement and to 3D scene reconstruction. | | Directeur(s) de thèse : | ALDON M.J. | | Co-directeur(s) de thèse : | OPDERBECKE J. | | Président du jury : | FOURNIER A. | | Rapporteur(s) : | ABELLARD P.;DHOME M. | | Examinateur(s) : | STURM P. | | Date de soutenance : | 18/12/2003 |
Auto-Calibrage d'une Caméra en Milieu Sous-Marin [texte imprimé] / N. PESSEL, Auteur . - 2003. Langues : Français ( fre) | Tags : | VISION TRI-DIMENSIONNELLE AUTO-CALIBRAGE DE CAMERAS APPARIEMENT DE POINTS GEOMETRIE EPIPOLAIRE VISION TRI-DIMENSIONNELLE AUTO-CALIBRAGE D'UNE CAMERA APPARIEMENT DE POINTS GEOMETRIE EPIPOLAIRE CAMERA SELF-CALIBRATION IN UNDERWATER ENVIRONMENT 3D VISION CAMERA SELF-CALIBRATION POINT MATCHING EPIPOLAR GEOMETRY GENIE INFORMATIQUE, AUTOMATIQUE ET TRAITEMENT DU SIGNAL | | Index. décimale : | THE Thèses de doctorat | | Résumé : | Cette étude porte sur l'auto-calibrage d'une caméra embarquée sur un véhicule sous-marin, en vue de la reconstruction tridimensionnelle de scènes sous-marines naturelles ou artificielles. Elle a pour objectif le développement de méthodes et d'algorithmes pour l'identification des paramètres qui caractérisent la caméra et son mouvement entre deux images consécutives. La solution proposée s'appuie sur l'extraction d'un ensemble de points caractéristiques dans chacune des images d'une séquence acquise par la caméra en mouvement, et sur leur mise en correspondance dans les images consécutives. Ces ensembles de points appariés permettent d'estimer de manière itérative la matrice fondamentale qui représente la géométrie épipolaire pour chaque paire d'images. La connaissance de cette matrice permet d'identifier ensuite les paramètres intrinsèques qui caractérisent la caméra, puis d'obtenir, à un facteur d'échelle près, les paramètres extrinsèques qui décrivent son mouvement. La connaissance du mouvement du véhicule permet de lever l'ambiguïté sur ce facteur d'échelle. Des résultats expérimentaux ont permis de valider les algorithmes de segmentation d'images, d'appariement de points et d'estimation des paramètres. Ils ont été obtenus soit avec des données simulées, soit avec des images réelles acquises d'abord en laboratoire puis en milieu sous-marin avec une caméra embarquée sur un véhicule téléopéré. Des applications au dimensionnement d'objets 2D dans les images, et à la reconstruction 3D des scènes observées mettent en évidence l'intérêt de cet auto-calibrage.
This study concerns the self-calibration of a camera mounted on an autonomous underwater vehicle, in order to achieve the 3D reconstruction of natural or man-made objects in subsea environments. Our aim is to develop methods and algorithms to estimate the different parameters which model the camera and its motion between two consecutives images. Our solution is based on the extraction of a set of interest points from each image, and on their tracking and matching during the image sequence. These sets of points pairs allow us to estimate in an iterative way the fundamental matrix which characterizes the epipolar geometry associated to each pair of images. The intrinsic parameters which describe the camera, and the extrinsic parameters associated to its motion can be identified by using this fundamental matrix. Moreovever, we propose to use some knowledge about the vehicle motion to improve the estimation of the camera motion. Experimental results about image segmentation, points matching and parameters identification are presented. They have been obtained with simulated data and with real underwater images acquired with a camera mounted on a Remotely Operated Vehicle. We illustrate the interest of camera self-calibration with some applications to 2D objects measurement and to 3D scene reconstruction. | | Directeur(s) de thèse : | ALDON M.J. | | Co-directeur(s) de thèse : | OPDERBECKE J. | | Président du jury : | FOURNIER A. | | Rapporteur(s) : | ABELLARD P.;DHOME M. | | Examinateur(s) : | STURM P. | | Date de soutenance : | 18/12/2003 |
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