Reconstruction 3D Des Scène Panoramique

8/16/2019 Reconstruction 3D Des Scène Panoramique

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Faculté des Mathématiques, d’Informatique et desSciences de la matière

Département d’Informatique

Présenté par :

BE!"#E$E D%a&ida

#"I"EB Said


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La reconstruction 3D, dans le cadre de l’imagerie panoramique,

permet la reconstruction d’une scène complète àpartir de deux images ou plus. Elle pourrait être notamment

utilisée au cinéma afin de construire virtuellement

une scène difficile d’accès pour, par la suite, mettre des

acteurs réels ou virtuels

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!l'orithme Structure from Motion!l'orithme Structure from Motion

!ette tec"nique a pour #ut d$à la fois créer lareconstruction %&tructure ' et d$estimer ledéplacement de la caméra entre les prises de vue%(otion '.

PrincipePrincipe

(out d)a*ord, deu+ ima'es sont sélectionnées parmi les(out d)a*ord, deu+ ima'es sont sélectionnées parmi lesdifférentes ues de l)o*%et et un repère de la scène initialdifférentes ues de l)o*%et et un repère de la scène initialest défini- Ensuite, la position et l)orientation desest défini- Ensuite, la position et l)orientation descaméras . l)ori'ine des autres ima'es sont déterminéscaméras . l)ori'ine des autres ima'es sont déterminésdans ce repère 'r/ce au+ associations de points- Desdans ce repère 'r/ce au+ associations de points- Desnoueau+ points 0D sont alors a%outés . la reconstruction-noueau+ points 0D sont alors a%outés . la reconstruction-

1 chaque étape, la reconstruction est affinée et1 chaque étape, la reconstruction est affinée etenrichie- 2ne fois la reconstruction effectuée etenrichie- 2ne fois la reconstruction effectuée etla position relatie des caméras retrouée, desla position relatie des caméras retrouée, des

a%ustements peuent 3tre réalisés-a%ustements peuent 3tre réalisés-

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#ali*ration 4definition5#ali*ration 4definition5

l$opération de cali*ration de caméra revientà modéliser le processus de formation des

images, c$est)à)dire trouver la relation entre

les coordonnées spatiales d$un point del$espace avec le point associé dans l$imageprise par la caméra.

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6econstruction aec cali*ration6econstruction aec cali*ration

L$o#tention des coordonnées des points dans l$espace est quasimentimmédiate si les paramètres de cali#ration sont connus. &i on note +

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les coordonnées du point de la scène dans le

repère absolu,

(resp. les coordonnées du point dans l'image 1

(resp. les coordonnées du point dans le repère caméra 1

(resp. la matrice de calibration interne de la caméra 1

l'orientation et la position de la caméra 1 (resp. 2)dans le repère absoluet (resp. et

)

)

)


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Ainsi, la résolution de ces équationspermet de trouver

Alors on a


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Méthode 7isual "ullsMéthode 7isual "ulls

La mét"ode ,isual -ulls , qui peut êtretraduit par sil"ouettes visuelles , est unemét"ode de reconstruction qui permet, à

partir d$images cali#rées, d$o#tenir unmodèle solide dense de l$o#et.

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principeprincipe

&on principe est totalementdifférent du principe général de

reconstruction présenté auparavant./ci, ce sont les sil"ouettes

apparentes de l$o#et sur c"acunedes vues qui sont étudiées

Le premier travailconsiste à isoler le

contour de l$o#et dansc"aque image pour en

déduire le c0ne de vue et,par intersection, la

sil"ouette de l$o#et. Denom#reux travaux

supplémentaires, que nousne détaillerons pas ici,sont ensuite à réaliser

pour affiner le modèle del$o#et8


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1riangulation1riangulation

!orrespondant àune

caractéristiqueen au moins deuxpoints de vue

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Surfaces minimales aec des ensem*les de nieauSurfaces minimales aec des ensem*les de nieau

2onction Distance évolue vers meilleureco"érence des compromis vs région

vantagesvantages) correspondre topologie ar#itraire) la visi#ilité exacte

LimitesLimites

) sans #ords, pas de coins) convergence clair %o4 dans la pratique' 1


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Sna8esSna8es

5 représentation de surface Explicit )triangle maille

5 configuration contr0lée

5 modèle correspondant ro#uste ) précis) poignées matériau très #rillant

) co6teux en calcul

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Min #ut 49raphique #ut5Min #ut 49raphique #ut5

5 7tant donné un grap"e avec valeurs #ords ) trouver min coupe entre source et éviterles n8uds. 5 !"anger connectivité et valeurs de #ord

pour minimiser l$énergie. 5 très #onne solution.

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Surfaces minimales aec 9raph #ut 4e+emple5Surfaces minimales aec 9raph #ut 4e+emple5

Les grap"iques peuvent être utiliséspour calculer des surfaces min

5 isi#ilité doit être connue ) exige sil"ouettes

5 vantages

) "aute précision )capturer arêtes, les coins )convergence garantie

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e+ploiter Silhouettese+ploiter Silhouettes

Les tec"niques traditionnelles(odèle 3D uniquement à l$intérieursil"ouettes) précis sil"ouettes

) cadre co"érent) "aute précision au sil"ouettes) ro#ustemais co6teux en calcul

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5 matériaux de s"inn+ métal, porcelaine ...

5 !"oix des paramètres ) !onfiguration contr0lée est o4. ) Difficultés+ caméra à l$épaule, en pleinair...

5 isi#ilité et le grap"ique coupe ) configuration restreinte )&eulement à 9grande éc"elle:

1!


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ConclusioConclusio

nn

reconstruction 0D est un pro*lèmedifficile- Des solutions e+istent *esoind)3tre adaptée . l)enironnement

spécifique- #ohérence porte l)information eta%oute des détails-6é'ularisation supprime le *ruit etremplit les trous-

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