Sous-sections
Mots clés : géométrie projective,
géométrie affine, géométrie euclidienne, __7 talonnage de
caméras, stéréoscopie multivue, polynôme, variété algébrique,
ensemble caractéristique, algèbre double et relations de
Plücker .
Participants : Rachid Deriche,
Philippe Montesinos, Valérie Gouet.
Mots clés : stéréovision, estimation
dense de carte de profondeur, EDP, Existence et unicité de
solution, multi-résolution .
Nous nous sommes intéressés au problème de l'appariement
de points d'intérêts extraits à partir d'images en couleur.
Pour cela, nous avons commencé par développer une technique
d'extraction de points d'intérêts couleurs. Nous basant sur
la notion de gradient multi-spectral, nous avons proposé deux
nouveaux détecteurs de points d'intérêts qui généralisent au
cas de la couleur les travaux de Harris et Stephens et ceux
de Kitchen et Rosenfeld. Une méthode d'évaluation basée sur
des critères de répétabilité et de localisation a été mise en
oeuvre afin de tester et comparer la robustesse de ces deux
techniques. Nous avons ensuite mis en oeuvre une approche
basée sur l'utilisation d'invariants différentiels couleur
d'ordre 1 pour traiter le problème de l'appariement. Une
méthode de normalisation face aux changements d'illumination
y est aussi proposée ainsi qu'une méthode robuste pouvant
s'appliquer sur de grands nombres de points. Un algorithme de
relaxation basée sur des contraintes semi-locales et des
contraintes géométriques est aussi proposé, et enfin un
algorithme incrémental basé sur la géométrie épipolaire et
une contrainte de semi-planarité locale utilisant la
triangulation de Delaunay est développé afin de réduire la
complexité et limiter les faux appariement. L'article [20] décrit l'approche complète alors que
l'article#2184#>ftp://ftp-robotvis.inria.fr/robotvis/html/Papers/gouet-montesinos-etal
[] ne traite que la partie dédiée à l'extraction des points
d'intérêts en images couleur.
Participants : Rachid Deriche,
Manolis Lourakis.
Mots clés : autocalibration, équations
de Kruppa, SVD, propagation d'erreurs, reconstruction et
mesures 3D, paramètres intrinsèques variables .
Nous avons poursuivi nos travaux sur l'auto-calibration
d'une caméra à partir d'un ensemble de points appariés entre
différentes images. Une première approche, qui se base sur la
décomposition en valeurs singulières de la matrice
fondamentale et sur l'hypothèse que les paramètres
intrinsèques sont constants, est décrite dans l'article publié dans []. Une seconde
approche qui généralise l'étude au cas d'une caméra à
paramètres intrinsèques variables au cours du temps est
décrite dans le rapport de recherche [].
» Démonstration et présentation html
»
Participant : Diane
Lingrand.
Mots clés : homographies, matrices
fondamentales, formes particulieres, cas particuliers
.
Ces travaux font suite à une étude menée depuis 1995
concernant les cas particuliers de mouvements, de structure
et de projection dans des séquences monoculaires non
calibrées. Par l'utilisation de formes particulières de
matrices, on s'est affranchi d'une trop grande complexité
algorithmique [,,].
Participants : François Gaspard,
Thierry Viéville.
Mots clés : étude du zoom,
homographies, localisation 3D, calibration, estimation
paramétrique .
François Gaspard a finalisé les développements
algorithmiques et les expérimentations sur l'analyse non
calibrée du mouvement de points par rapport au mouvement de
structures planes, dans le cas d'un objectif à focale
variable. Dans ce cadre, il a développé une méthode originale
de minimisation de critères d'estimation paramétrique [],
cette dernière approche ayant déja été utilisée par ailleurs
[40].
Participants : François Gaspard,
Diane Lingrand, Thierry Viéville.
Mots clés : estimation non-linéaire,
estimation robuste, estimation paramétrique, multi-modèles
.
Nous avons revisité le problème de l'estimation
paramétrique en vision par ordinateur, reconsidérant et
implémentant ce qui pourrait s'appeler la méthode
d'estimation de Kanatani, présentée ici comme un simple
problème d'optimisation, donc (a) sans référence directe à un
cadre probabiliste mais (b) en considérant (i) des équations
de mesures et des contraintes non-linéaires, (ii) une
stratégie d'estimation robuste en présence de mesures
erronées, (iii) en mettant en concurrence plusieurs modèles
au sein d'une hiérarchie [].
Cela nous a permis de thésauriser les développements
méthodologiques réalisés au cours de plusieurs études
précédentes.
Participants : Didier Bondyfalat,
Théodore Papadopoulo, Bernard Mourrain.
Mots clés : photomodélisation,
contraintes géométrique, auto-calibration .
Les techniques de photomodélisation classiques ne prennent
en compte que la géométrie du système de prise de vues. Dans
de nombreuses situations, cependant, de nombreuses
contraintes peuvent être exprimées sur la géométrie de la
scène observée (orthogonalités, parallélismes, ...). Depuis
plusieurs année maintenant, nous nous sommes intéressés à
étudier comment la prise en compte de telles contraintes peut
être intégrée dans le processus de photomodélisation. Deux
pistes ont été suivies :
- La première piste, symbolique, consiste à obtenir un
modèle articulé de la scène à reconstruire à partir des
primitives et des contraintes qui décrivent cette scène. Ce
modèle articulé est alors ajusté aux observations afin
d'obtenir une reconstruction.
- Une seconde piste, plus numérique, considère le cas
particulier où l'on dispose d'un plan de la scène à
reconstruire. La connaissance de ce plan permet
l'utilisation de certaines propriétés géométriques de la
scène au plus tôt dans le processus de
photomodélisation : on peut exprimer ces propriétés
directement à partir des mesures image. On obtient ainsi un
algorithme d'étalonnage essentiellement linéaire prenant en
compte les propriétés de la scène.
L'ensemble de ces travaux a été réalisé dans le cadre du
contrat CUMULI qui s'est fini cette année et a fait l'objet
de deux parties de la thèse de Didier Bondyfalat [] qui a été
rédigée cette année.
» Présentation html
»
Participants : Manolis Lourakis,
Théodore Papadopoulo.
Mots clés : décomposition en valeurs
singulières, Jacobienne, incertitude, calibration, structure
à partir du mouvement .
La technique de Décomposition en Valeurs Singulières (SVD)
d'une matrice est un outil algébrique qui a trouvé de
nombreuses applications en vision par ordinateur. Dans ce
travail, nous nous sommes intéressés au problème de
l'estimation de la jacobienne de la SVD par rapport aux
coefficients de la matrice initiale. Cette jacobienne est
très utile pour toute une gamme d'applications faisant
intervenir des estimations aux moindres carrés (pour
lesquelles on utilise la SVD) ou bien des calculs
d'incertitude pour des grandeurs estimées de cette manière.
Une solution analytique simple existe à ce problème : la
jacobienne s'exprime à partir de la SVD de la matrice à
l'aide d'opérations très simples d'algèbre linéaire.
L'utilité et la généralité de la technique est démontrée en
l'appliquant à trois problèmes de vision: l'auto-calibration,
le calcul d'épipoles et l'estimation de mouvements
rigides.
Pour plus de détails, voir l'article [] ou le rapport de recherche [].
» Présentation html
»
Participants : Cyrille Gauclin,
Théodore Papadopoulo.
Mots clés : matrice fondamentale,
corrélation, stéréo dense, multi-échelle, rectification.
.
Généralement, les méthodes de stéréoscopie par corrélation
à partir d'images non étalonnées procèdent en deux étapes.
Tout d'abord, elles commencent par établir la géométrie
épipolaire (matrice fondamentale) à partir de quelques
correspondances de points entre les images. Ensuite, ces
images sont rectifiées, puis, une carte de disparité est
calculée à l'aide de mesures de corrélation (somme des
différences au carré ou corrélation croisée par exemple).
Dans ce travail, nous proposons de rendre le procédé itératif
et de créer une boucle de rétro-action, c'est à dire
d'utiliser les scores de corrélation comme information
supplémentaire permettant l'estimation de la géométrie
épipolaire. Cette boucle permet d'améliorer simultanément la
géométrie épipolaire et la carte de disparité. La méthode
n'est pas en soi limitée à une technique de corrélation
particulière, mais une nouvelle méthode de corrélation basée
sur l'utilisation de filtres récursifs est utilisée dans ce
travail. Cette méthode possède l'avantage de permettre une
corrélation pondérée et multi-résolution sans pour autant
entrainer d'augmentation importante des temps de calcul. Les
résultats présentés ont été obtenus à partir d'images de
synthèse, de paires d'images réelles de visages ainsi que
d'images prises au microscope électronique à balayage
(MEB).
Pour plus de détails, voir l'article en anglais ou en français [,].
» Présentation html
»
Participants : Quentin Delamarre,
Olivier Faugeras.
Mots clés : suivi de mouvements,
modèle 3D articulé du corps humain, reconstruction 3D,
segmentation du mouvement, dynamique d'un système articulé,
multi-caméra .
Nous sommes parvenus à estimer les variations des
paramètres du mouvement d'une personne filmée par plusieurs
caméras vidéo, sans l'aide d'aucun capteur. Pour ce faire,
nous extrayons des images des informations dont le type
dépend de la distance entre les caméras
- Caméras proches : un modèle 3D articulé de la main
converge sur une reconstruction 3D calculée par
stéréo-corrélation de la main de l'utilisateur.
- Caméras éloignées : les projections dans les images
d'un modèle 3D articulé du corps humain convergent vers les
contours de la silhouette de la personne filmée, calculés
grâce à des contours actifs géodésiques.
La convergence est réalisée en minimisant une énergie
potentielle crée par des forces entre le modèle 3D et les
informations extraites des images.
Pour plus de détails, voir l'article [].
Participants : Frédéric Abad,
Olivier Faugeras, Imad Zoghlami.
Mots clés : rendu réaliste, couches,
masques, segmentation, planar-key, graphcut .
Une méthode de rendu réaliste multicouche assurant une
combinaison optimale des images de référence a été
précédemment développée et validée. Elle nécessitait une
étape de pré-traitement au cours de laquelle les masques
associés aux différentes couches 3D de la scène étaient
extraits des images de référence.
Une segmentation automatique de ces caches, faisant appel
à la connaissance de la structure 3D de la scène (
planar-key), a donc été étudiée, implémentée et
validée. Le problème, posé sous la forme d'une minimisation
d'énergie, est résolu par la recherche de la coupe minimale
dans un graphe particulier ( graphcut). La méthode
proposée inclut également un post-traitement capable de
corriger les erreurs d'étiquetage dues à des artefacts
spécifiques au planar-key, les ombres
d'occultation.
» Présentation html
»
Figure: (a) image à segmenter (b)
segmentation par une méthode classique (avec ombres
d'occultation) (c) segmentation par la méthode
graphcut développée (avec ombres d'occultation)
(d) segmentation par graphcut (ombres
d'occultation supprimées)
|
|
Participants : Jacques Bride,
Peter Meer, Imad Zoghlami, Théodore Papadopoulo.
Mots clés : estimation linéaire de
paramètres, hétéroscedasticité, étalonnage de caméra
.
Ce travail a pour objectif l'étalonnage d'une séquence
d'images vidéo de manière automatique et rapide, sans
utiliser de correspondances explicites. Sous l'hypothèse de
faible différence entre chaque image successive, et la
contrainte qu'une majeure partie de la scène reste immobile
dans le temps, nous estimons simplement la variation des
paramètres de la caméra au cours du temps.
L'utilisation de la contrainte normale du flot optique,
couplée à un modèle paramétrique minimal du mouvement de la
caméra, nous donne un système d'équation linéaire en la
variation des paramètres de projection à estimer. C'est une
méthode directe dans le sens que seules les mesures des
gradients spatiaux-temporels de la séquence sont utilisées
pour estimer les paramètres globaux de transformation, sans
étapes intermédiaires. Un processus itératif multi-échelle de
type Newton-Raphson permet d'affiner l'estimation et de
traiter des séquences avec de plus grands changements.
Néanmoins, toute utilisation d'un modèle autre qu'une
simple translation introduit une amplification non homogène
des propriétés statistiques du bruit des mesures
(hétéroscédasticité), et donc une précaution particulière est
à prendre lors de la résolution de tels systèmes
linéaires [].
» Présentation html
»
Participants : Chin-Hwee Peh,
Thierry Viéville.
Mots clés : perception du mouvement,
psychométrie, calibration .
On a cherché à mettre en évidence la façon dont le système
visuel gère les paramètres de calibration intrinsèques de
l'oeil au niveau de la perception du mouvement.
En vision par ordinateur, cette approche était déjà bien
développée, tant du point de vue géométrique qu'algébrique.
L'hypothèse de ce travail est que la perpection visuelle
biologique doit elle aussi être basée sur de tels mécanismes.
Son but a été de mettre en place des protocoles qui puissent
le mettre en évidence [].
Ce travail a été le fruit d'une collaboration avec Jacques
Droulez, du LPPA au Collège de France et Chin-Hwee Peh de
l'université Nationale de Singapour, invité trois mois dans
notre laboratoire.
Participants : Olivier Faugeras,
Quang-Tuan Luong, Théodore Papadopoulo.
Les résultats de dix ans de recherche du projet et de
certains de ses proches collaborateurs dans le domaine de
l'application de la géométrie à la vision par ordinateur ont
été synthétisés et rédigés. L'ouvrage qui en résulte est sur
le point d'être publié sous la forme d'une monographie de
recherche chez MIT-Press [4].