Reconstruction de cylindres généralisés circulaires par modèle déformable - Deformable Model to Recover Circular Generalized Cylinders

Reconstruction de cylindres généralisés circulaires par modèle déformable

Deformable Model to Recover Circular Generalized Cylinders

Patrick Sayd Michel Dhome  Jean-Marc Lavest  Jean-Thierry Lapresté 

Laboratoire des Sciences et Matériaux pour l'Electronique, et d'Automatique (LASMEA) UMR 6602 du CNRS, Université Blaise-Pascal de Clermont-Ferrand 63177 Aubière Cedex, France

Corresponding Author Email: 
sayd@lasmea.univ-bpclermont.fr
Page: 
197-211
|
Received: 
18 November 1997
|
Accepted: 
N/A
|
Published: 
30 June 1998
| Citation

OPEN ACCESS

Abstract: 

This paper describes a new approach to recover Circular Generalized Cylinders (CGC) using deformable models. This class includes many objects present on industrial site (pipes) or on the natural environment (human leg, tree trunk).

First, we propose a modeling algorithm of objects with constant cross-section radius, called Uniform Circular Generalized Cylinders (UCGC). With this assumption, reconstruction is possible from a single view of the object. In the case of a single image, the cross-section radius cannot be estimated. If this radius is unknown, reconstruction is achieved up to a scale factor. The model 3D axis is parametrized by a B-spline curve. After a coarse initialization, the model changes shape to fit the object contour detected in the studied image.

Using different views of the object, the previous approach is adapted to Circular Generalized Cylinders (cross-section radius variations are now permitted) . No assumption is made on the axis geometry nor on the way the radius varies . In order to be sufficiently adaptative to the large range of object shape belonging to this class, we propose using two independent B-spline functions to model respectively axis and cross-section radii variations.

These algorithms use the geometrical properties of the occluding contours given by the perspective projection of the objects. It is the first attempt to solve this problem by taking into account this accurate projective model.

Résumé

Dans cet article, nous proposons une méthode de reconstruction des cylindres généralisés à section circulaire par modèle déformable. Tout d'abord, nous formulons l'hypothèse que les sections de l'objet sont de rayon constant. Nous parlons alors de Cylindres Généralisés Circulaires Uniformes (CGCU) . Si le rayon est connu a priori, cette hypothèse permet de retrouver l'axe 3D de l'objet, paramétré par une fonction B-Spline, à partir d'une seule vue, sinon la reconstruction est faite à un facteur d'échelle près . Après une initilisation grossière, le modèle est déformé itérativement jusqu'à ce que sa forme deviene cohérente avec les contours extraits de l'image.

Nous montrerons ensuite que l'exploitation de différentes vues d'un même objet permet d'adapter notre approche à la reconstruction de Cylindres Généralisés Circulaires (CGC), objets constitués de sections circulaires à rayon non-constant. Aucune hypothèse a priori n'est faite sur la géométrie de l'axe ou sur la façon dont varie le rayon des sections. Afin de pouvoir s'adapter au plus grand nombre d'objets appartenant à cette classe, deux fonctions B-Spline indépendantes sont utilisées pour paramétrer l'axe et la fonction de variation du rayon.

Keywords: 

Generalized Cylinder, 3D Reconstruction, Deformable Model, B-Spline, Perspective Projection

Mots clés

Cylindres généralisés, reconstruction 3D, modèle déformable, B-Spline, projection perspective

1. État De L'art
2. Notre Problématique
3. Reconstruction De CGCU
4. Reconstruction De CGC
5. Conclusion
  References

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