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DOMPIERRE, Simon F. FORTIN, Jean-François sous la supervision de Pierre-Marc Jodoin.

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1 DOMPIERRE, Simon F. FORTIN, Jean-François sous la supervision de Pierre-Marc Jodoin

2 Plan Mise en contexte Résumé de létat de lart Approche utilisée Résultats obtenus et critique de ceux-ci (avec vidéos) Conclusion et perspectives

3 Mise en contexte Problématique: Comment pouvons nous reconstruire en 3D un objet que nous avons photographié?

4 Mise en contexte Stéréovision Tente de simuler le système de vision humain. Étapes: Calibrer les caméras. Rectification des images Géométrie épipolaire. Caméras parallèles. Calculer la disparité. Calculer la profondeur.

5 Mise en contexte Élimination de la géométrie épipolaire. Lorsquon connaît les paramètres intrinsèques et extrinsèques dune caméra il est possible de relier tout point 3D à sa projection sur le plan image. On trouve une carte de profondeur au lieu dune carte de disparité. La stéréovision avec géométrie épipolaire reconstruit la façade dun objet ou dune scène à laide de linformation de disparité. Comment pouvons nous reconstruire un objet en 3D (au lieu dune façade)?Avec plus que deux caméras.

6 Mise en contexte Avec deux caméras, on obtient une carte de profondeur de lobjet. En utilisant encore plus de caméras, on cherche à reconstruire encore plus lobjet. Lidée est déventuellement être capable de reconstruire plus quune carte de profondeur, mais un objet complet.

7 Résumé de létat de lart Méthode des silhouettes (Shape from silhouettes) Construction à partir de la segmentation objet-fond.

8 Résumé de létat de lart Méthode « Voxel Coloring » Utilisation de la photo-consistance. Recherche plus structuré dans lespace pour pouvoir gérer les occlusions. Limitations sur les positions des caméras.

9 Résumé de létat de lart Méthode « Space Carving » Généralisation de la méthode « voxel coloring ». Contraintes plus souples sur les positions des caméras. Parcours le volume différemment.

10 Approche utilisée Reconstruction à partir de scène synthétiques. Pourquoi? Éviter les erreurs de calibration. Limiter les erreurs possibles. Contrôler les variables. Accélérer les prises de photos. Permet de se concentrer sur les algorithmes eux- mêmes.

11 Approche utilisée Nous voulions une applications où nous pouvions contrôler les causes derreurs possibles. Textures. Modèles dillumination. Paramètres de scènes. Bruit dans les images.

12 Résultats obtenus et critiques de ceux-ci

13 Vidéos Méthode des silhouettes et « Voxel Coloring » 16 photos prises du haut Une silhouette dun bol plein. Le bol est creusé du haut vers le bas avec le voxel coloring Critère de la photo-consistance dune valeur de 40 Voxels dune taille de unités par côté Configuration de caméra restreinte

14 Vidéos Algorithme du « Space Carving » 37 photos prises Initialisé à laide de la méthode des silhouettes Critère de la photo-consistance dune valeur de 50 Volume initial de 79 voxels en largeur, 64 en hauteur et 64 en profondeur Voxels dune taille de unités par côté

15 Conclusion et perspectives Peut exiger de nombreuses photos Les résultats dépendent beaucoup des textures de lobjet à reconstruire Sensible au problème du « photo hull » Sensible aux seuils Fonctionne quand même assez bien malgré tout. Améliorations possibles: Critère de photo-consistance prenant compte dautres critères. Photo-consistance prenant en compte dautres types de luminosités plus complexes que Lambertien (diffus). Optimisations possibles: Utilisation dune meilleure structure pour les voxels (octree). Parallélisation lors de la reconstruction.

16 Bibliographie Reconstruction de volume 3D Peter Eisert, Reconstruction of Volumetric 3D Models, in 3D Videocommunication, pp , Schreer, Kauff, Sikora (editors), Wiley, Méthode des silhouettes D. Snow, P. Viola, R. Zabih Exact Voxel Occupancy with Graph Cuts IEEE CVPR, 2000 « Voxel Coloring » et « Space Carving » S.Seitz, C.Dyer, Photorealistic Scene Reconstruction by Voxel Coloring, 1997 K.Kutulakos, S.Seitz A Theory of Shape by Space Carving, 2000 Koen Erik Adriaan van de Sande, A Practical Setup for Voxel Coloring using off-the-shelf Components, 2004


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