Vincent Rodin et Alain Ayache.
Stéréovision Axiale: Modélisation du Système
de Prise de Vues, Reconstruction Tridimensionnelle d'Objets Naturels.
Traitement du Signal, 11(5):373-391, Novembre 1994.
Résumé:
En stéréovision binoculaire passive, on distingue
généralement deux approches: la stéréovision
latérale et la stéréovision axiale. Nous présentons
ici une étude portant plus particulièrement sur la
stéréovision axiale.
Les systèmes axiaux ont été étudiés par de
nombreuses équipes de recherche, en raison de leur relative
simplicité géométrique qui les rend intéressants
pour des applications industrielles, en simplifiant la phase de mise en
correspondance. Parmi les systèmes optiques étudiés
antérieurement et pouvant être axiaux, nous trouvons:
- une caméra munie d'un zoom,
- une caméra se déplaçant le long de son axe
optique.
Dans cet article, nous présentons tout d'abord le modèle
géométrique d'un système de stéréovision
axiale. Puis nous décrivons une méthode robuste de calibrage
d'un tel système de stéréovision. Cette méthode
prend en compte le fait que les systèmes optiques décrits
ci-dessus ne sont pas strictement des systèmes axiaux: en effet, il
subsiste toujours des problèmes mécaniques ne permettant pas
un mouvement parfait du centre optique le long de l'axe optique.
En conclusion, nous présentons un algorithme d'appariement permettant
de mettre en correspondance des points caractéristiques présents
dans les images et rendant ainsi possible la reconstruction d'objets non
polyédriques.
Mots-clefs:
Appariement, Calibrage, Mouvement axial, Rectification,
Reconstruction 3D, Stéréovision axiale, Zoom.
Abstract:
In passive binocular stereovision, we generally discern two approaches:
the lateral stereovision and the axial stereovision. We present here a
study relating more particularly to axial stereovision.
The axial systems have been studied by numerous research teams because of
their relative geometrical plainness which makes them interesting for
industrial applications, by simplifying the matching phase.
Among the optical systems previously studied, and able to be axial, we find:
- a camera with a zoom,
- a camera moving along its optical axis.
In this paper we first present the geometrical model of an axial stereovision
system. Then, we describe a robust calibration method of such a system.
This method takes into account the fact that the optical systems described
above are not strictly axial because there always remain mechanical problems
that do not allow a perfect motion of the optical center along the optical
axis.
Finally, we present a matching algorithm allowing to match characteristic
points present in the images and making thus possible the reconstruction of
non-polyhedral objects.
Keywords:
Axial motion, Axial stereovision, Calibration, Matching, 3D reconstruction,
Rectification, Zoom.
[hdl]
[Rodin94b.pdf]