Reconstruction of curved object surfaces in computer vision
Reconstruction de surfaces d'objets courbes en vision par ordinateur
Résumé
Recent progress in computer science makes it feasible to manipulate real object surfaces with computers. One of the resulting needs is the ability to build models o f such surfaces. In this thesis, we address the problem of the reconstruction of curved object surfaces from image sequences. Planar image contours of such objects, the occluding contours, provide rich and robust geometric information about the surface shape. In particular, local shape reconstruction can be achieved when three or more occluding contours of the surface are available. In this context, we present a global method that builds surface descriptions, from occluding contours sequences, which are based on triangular meshes. In order to improve the reconstruction procedure, different important aspects are taken into account such as the correction of noise effects and the detection of surface concavities. A number of experimentations on simulated and real data are shown throughout this document to illustrate each step of the method.
De par les récents progrès de l'informatique dans le domaine de l'imagerie, il est dorénavant possible de manipuler des surfaces d'objets réels à partir des ordinateurs. Un des besoins qui en découle concerne l'acquisition de ces surfaces. Dans ce document, nous nous penchons sur le problème de la reconstruction de surfaces d'objets courbes à partir de séquences d'images. Les contours images de ce type d'objets, les contours occultants, constituent une riche source d'informations sur la géométrie de la surface de l'objet. Il est en particulier possible d'estimer les propriétés locales de la surface lorsqu'une séquence d'au moins trois contours est disponible. Nous présentons dans ce cadre une méthodologie de reconstruction de surfaces. Celle-ci permet de passer d'une séquence de contours occultants à une description de la partie de la surface observée correspondante, sous la forme de facettes triangulaires. Plusieurs aspects de la reconstruction liés aux contours occultants sont par ailleurs pris en compte pour améliorer les résultats: la correction des effets dûs au bruit présent dans l'ensemble du processus d'acquisition ainsi que la détection des parties non-visibles de la surface par les contours, les concavités par exemple. Les différentes étapes de la méthodologie sont illustrées tout au long du document par de nombreuses expérimentations sur des données réelles et synthétiques.