Generic Imaging Models: Calibration and 3D Reconstruction Algorithms

Modèles de formation d'image génériques : calibrage et algorithmes de reconstruction 3D

Srikumar Ramalingam (1)

1 PERCEPTION - Interpretation and Modelling of Images and Videos

Generic Imaging Models: Calibration and 3D Reconstruction algorithms. Vision applications have been using cameras which are beyond pinhole: stereo, fisheye cameras, catadioptric systems, multi-camera setups etc. These novel cameras have interesting properties, especially a large field of view. Camera calibration and 3D reconstruction algorithms are fundamental blocks for computer vision. Models and algorithms for these two problems are usually parametric, camera dependent and seldom capable of handling heterogeneous camera networks, that are useful for complementary advantages. To solve these problems a generic imaging model is introduced, where every camera is modeled as a set of pixels and their associated projection rays. We propose generic methods for calibrating this model, i.e. for computing all these projection rays. These are thus able to calibrate whaetever camera using the same approach. We also propose generic algorithms for structure-from-motion (3D reconstruction, motion and pose estimation, bundle adjustment) and self-calibration.

Des applications en vision artificielle exploitent des caméras très variées : fish-eye, systèmes catadioptriques et multi-caméras, etc. Ces caméras ont des caractéristiques intéressantes, dont surtout un champ de vue étendu. Le calibrage et la reconstruction 3D sont deux problèmes fondamentaux en vision artificielle. Les modèles et algorithmes pour ces problèmes sont habituellement de nature paramétrique, s'appliquent à un seul type de caméra et sont rarement capables de gérer des réseaux de caméras hétérogènes. Afin de résoudre ces problèmes, nous introduisons un modèle de formation d'image générique, dans lequel toute caméra est modélisée par l'ensemble de ses pixels et l'ensemble de lignes de vue associées. Nous proposons des méthodes de calibrage générique pour ce modèle, qui calculent toutes ces lignes de vue et permettent de calibrer toute caméra avec la même approche. Nous proposons également des algorithmes génériques pour la reconstruction 3D et l'auto-calibrage.

Mots clés: computer vision; calibration; 3D reconstruction

Mots clés: vision par ordinateur; calibrage; reconstruction 3D

Domaines: Interface homme-machine [cs.HC]

Srikumar Ramalingam. Generic Imaging Models: Calibration and 3D Reconstruction Algorithms. Human-Computer Interaction [cs.HC]. Institut National Polytechnique de Grenoble - INPG, 2006. English. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00379469⟩