Procedury rekonstrukcji scen trójwymiarowych ze stereoskopii

• Autorzy: Rzeszotarski D.

Warianty tytułu

EN

Reconstruction methods for 3D scenes from stereoscopy

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W niniejszym artykule przedstawiono nową procedurę rekonstrukcji scen trójwymiarowych na podstawie pary współrzędnych obrazowych obserwowanych punktów. Zaproponowaną procedurę odniesiono do istniejących rozwiązań. Przeprowadzono również analizę wpływu parametrów orientacji wzajemnej między kolejnymi położeniami kamery na dokładność rekonstrukcji. Zaprezentowano wyniki rekonstrukcji syntetycznych punktów uzyskanych przy pomocy opracowanej aplikacji modelującej ruch kamery.

EN

In this paper a new procedure for reconstruction of 3D scenes is presented. It is an extension of the method presented in [6], in which 3D reconstruction is performed by means of a 4×4 re-projection matrix on a pair of rectified stereo images. Here the 4×4 re-projection matrix is extended to general motion between two cameras or one moving camera constituting a stereoscopic set. First, the proposed reconstruction algorithm from the stereoscopic set of images is explained in detail. Two different approaches are compared: two cameras approach against a single moving camera case (Fig. 1). Next 4×4 re-projection matrix is derived for the general motion case. In Section 3 there is presented a method for evaluating the influence of camera motion parameters on the value of a 3D coordinate depth component of the reconstructed points by means of an extended reprojection matrix. Section 4 contains the results obtained by means of a special application designed for modeling motion of the camera and projection of test points used for evaluating the presented method (Fig. 2). In Fig. 3 there are defined the motion parameters used for evaluating the relation between the camera motion and the depth component estimation. Plots in Figs. 4, 5 show a dependence of the depth component value and its derivative, respectively, on the angle between x and z components of the translation vector for different camera frame rotation angles. Plots in Figs. 6, 7 present a dependence of the depth component value and its derivative, respectively, on the horizontal disparity for different camera frame rotation angle. The obtained results show that introducing rotation between cameras in a stereoscopic set can enhance the depth evaluation. The extended reprojection matrix includes, in a closed form, all necessary parameters for 3D scenes reconstruction.

Słowa kluczowe

PL

rekonstrukcja scen trójwymiarowych; stereowizja; kalibracja kamer; obrazy termowizyjne

EN

3D scene reconstruction; stereovision; cameras calibration; thermal images

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2013
• Tom: R. 59, nr 9
• Strony: 977--980
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys., wykr., wzory

Twórcy

autor

Rzeszotarski D.

• Instytut Elektroniki, ul. Wólczańska 211/215, 90-924 Łódź

Bibliografia

• [1] Ma Y., Soatto S., Kosecka J., Sastry S.: An invitation to 3D vision, from images to models, Springer Verlag, 2003.
• [2] Cyganek B.: Komputerowe przetwarzanie obrazów trójwymiarowych, Warszawa 2002.
• [3] Rzeszotarski D.: Algorytmy kalibracji stereoskopowego układu kamer i rekonstrukcji sceny trójwymiarowej na podstawie obrazów termowizyjnych, Pomiary Automatyka Kontrola, Vol. 57, nr 10, 2011r.
• [4] Hartley R., Sturm P.: Triangulation. Computer Vision and Image Understanding, 1997, 68(2), 146-157.
• [5] Perona P., Soatto S.: Motion and Structure from 2 perspective views of p localized features: noise sensitivity analysis, CNS Tech Report n. 23, 1993.
• [6] Bradski G., Kaehler A.: Learning OpenCV, O’Reilly Media, 2008.
• [7] Rzeszotarski D., Więcek B.: An integrated thermal and visual camera system for 3D reconstruction, QIRT 2012. 11th International Conference on Quantitative InfraRed Thermography.