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Calculs de mosaïques d'images et applications

Participants : Imed Zoghlami, Olivier Faugeras, Luc Robert

Mots-clés : reconstruction 3D, analyse de scène, analyse du mouvement

  Si nous observons une scène statique avec une caméra en rotation pure autour de son centre optique, nous obtenons des images qui sont deux à deux en correspondance homographique. Cette propriété est aussi valable lorsqu'on observe une surface plane depuis plusieurs points de vue.

En s'appuyant sur des techniques de corrélation, on détermine les homographies entre les différentes images. La structure ainsi obtenue (images + homographies) est appelée mosaïque. Pour visualiser une mosaïque, il suffit de ramener toutes les images dans le même repère, en leur appliquant les homographies adéquates, puis de combiner les intensités aux pixels correspondants.

Nous avons utilisé les mosaïques dans les deux contextes suivants :

• La combinaison des images initiales en une image composite permet d'élargir l'angle de vue, tout en conservant les propriétés géométriques du modèle sténopé. En particulier, on peut appliquer les algorithmes de stéréo (calcul de la géométrie épipolaire, mise en correspondance, synthèse de nouvelles vues) aux mosaïques (cf paragraphe 3.2.4 ).
• En utilisant la cohérence entre les différentes images, on peut éliminer les objets qui ne satisfont pas la correspondance homographique : dans le cas d'une caméra en rotation autour de son centre optique, ce sont les objets en mouvement; dans le cas d'une surface plane observée de plusieurs points de vue, ce sont les objets qui ne se trouvent pas dans le plan, c'est-à-dire les obstacles visuels (cf paragraphe 3.2.3 ). L'exemple de la figure 12 montre une mosaïque de 5 images où nous avons effacé les personnages en mouvement.

  
Figure 12: Haut: cinq images d'une même scène. Bas: la mosaique obtenue, avec élimination des personnages en mouvement.