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Reconstruction 3D et contraintes différentielles

Participants : Richard Lengagne, Olivier Monga

Nous proposons une méthode de reconstruction d'une surface non polyédrique à partir de plusieurs images qui prend en compte l'extraction de caractéristiques différentielles. Basée sur la déformation d'une triangulation sous l'influence d'un terme externe lié au couple stéréoscopique et d'un terme interne de lissage, notre méthode en extrait automatiquement des lignes de crête et se propose de les utiliser afin de contraindre la triangulation. Nous avons appliqué cette technique à la modélisation de terrains [13] et à la reconstruction 3D du visage à partir de paires stéréoscopiques calibrées[14]. En effet, les lignes de crête constituent une modélisation géométrique adéquate de certaines caractéristiques physiques telles les vallées, les lits de rivières dans le cas des terrains, ou les orbites et l'arête du nez dans le cas des visages. L'optimisation de la triangulation fait intervenir un terme de régularisation isotrope qui tend à lisser trop fortement la surface au voisinage des zones de forte courbure ou des lignes caractéristiques. En outre, l'extraction manuelle de ces caractéristiques peut se révéler pénible et imprécise. Il est donc nécessaire de disposer d'un outil d'extraction automatique de lignes de crête à partir du maillage optimisé. Nous implémentons une boucle ``optimisation du maillage - extraction de caractéristiques - adaptation aux contraintes'' afin de générer un maillage dont les arêtes coincident avec les lignes de crête. Nous envisageons également de raffiner sélectivement le maillage dans les zones de forte courbure. La définition d'un certain nombre de contraintes de bas niveau liées aux caractéristiques différentielles de la surface est donc une étape cruciale dans la reconstruction 3D de surfaces non polyédriques et peut être mise à profit dans le recalage, la modélisation de surfaces ou la reconnaissance d'objets.

 
Figure 13: Une paire stéréo et la carte de profondeur associée (haut), le visage initial et la reconstruction avec détéction de quelques lignes de crête (bas)

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