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Reconstruction de modèles de bâtiments à partir d'images non calibrées

Participants : Stéphane Laveau, Cyrille Gauclin, Luc Robert, Olivier Faugeras

Mots-clés : reconstruction 3D, analyse de scène, stéréovision

  L'objet du projet LTR REALISE est de développer les outils théoriques et logiciels permettant de produire un modèle tridimensionnel réaliste d'une scène à partir d'une séquence d'images, sans information préalable sur les paramètres ou le mouvement des caméras.

La géométrie épipolaire des vues est déterminée en utilisant les techniques décrites précédemment. Ceci nous permet de remonter à la structure de la scène à une transformation projective près. Afin de déterminer la structure euclidienne, nous utilisons une information a priori, qui porte soit sur la caméra, soit sur la scène :

• si les paramètres de la caméra sont constants entre les différentes vues, nous appliquons les résultats présentés précédemment,
• sinon, nous utilisons des informations a priori sur la scène. En pratique, ces informations sont fournies par l'utilisateur. En utilisant les relations de parallélisme entre droites visibles dans les images, nous déterminons la structure affine de la scène. Enfin, la connaissance de certains angles ou rapports de longueurs connus permet de remonter à la structure euclidienne.

Une fois les vues calibrées, il reste à construire le modèle géométrique de la scène. Nous adoptons une approche semi-automatique, où l'utilisateur définit un modèle polyédrique en interagissant directement avec les images, et reçoit l'assistance de processus de vision : extraction précise de coins ou de jonctions, mise en correspondance automatique de primitives entre les images. Des textures destinées à être plaquées sur les polygones sont extraites automatiquement des images. À l'aide des techniques de calcul de mosaïques (cf. paragraphe 3.3.2 ), nous combinons l'information de texture extraite des différentes images, ce qui nous permet d'éliminer automatiquement une grande partie des artefacts visuels (piétons, voitures).

Les procédures de vision sont regroupées par un serveur, auquel le programme de modélisation interactive développé pour REALISE par nos partenaires du Fraunhofer Institut (Darmstadt, DE) se connecte afin d'obtenir les informations extraites des images. De notre côté, nous avons développé, au-dessus de l'environnement Target-Junior, un modeleur interactif permettant de valider toutes les fonctionnalités offertes par le serveur vision. La figure 9 montre deux exemples de modèles obtenus à l'aide de notre interface. À gauche, nous montrons une des images utilisées, et le modèle filaire reconstruit. À droite, nous montrons deux vues du modèle texturé produit.

  
Figure 9: Images et modèles tridimensionnels produits (voir texte).

Une publication commune avec nos partenaires a été faite [26].

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