Pose Recovery of Curved 3D Models Based on Stereoscopic Images. Recalage de Modèles Tridimensionnels Courbes sur des Images Stéréoscopiques

Pose Recovery of Curved 3D Models Based on Stereoscopic Images

Recalage de Modèles Tridimensionnels Courbes sur des Images Stéréoscopiques

Didier Maman Fawzi Nashashibi  Philippe Fuchs  Jean-Claude Bordas 

Centre de Robotique de l'École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 60, bd Saint-Michel, F-75006 Paris

Groupe Téléopération et Robotique, Département Surveillance Diagnostic Maintenance, Direction des Études et Recherche d'EDF, 6, quai Watier, F-78401 Chatou

Page: 
47-59
|
Received: 
8 June 1998
|
Accepted: 
N/A
|
Published: 
28 February 1999
| Citation

OPEN ACCESS

Abstract: 

This paper deals with the use of mixed reality as a new assistance and training tool for performing teleoperation tasks in hostile environments. During a maintenance operation, a telerobotic task needs a perfect knowledge of the remote scene in which the robot operates because this local model is the world over which the robot is working. We will describe here a new interactive approach combining image analysis and mixed reality techniques for assisted 3D geometric and semantic modeling. We also tackle the problem of pose recovery using a stereoscopic system mounted on a robot arm. The proposed model-based approach is used for accurate locating of complex parametric curved objects. It therefore constitutes a unified tool for building (during an interactive modeling session) and maintaining (by correcting badly estimated displacements of the robots) the local geometric model of the remote environment. This augmented reality and vision-based system is being developed in order to improve the teleoperation already in use atEDF. 

Résumé 

Cet article traite de l'utilisation d'algorithmes de vision artificielle et de techniquesde réalité augmentée dans le but d'améliorer les fonctionnalités des postes de téléopération déjà utilisés à EDF. Au cours d'une opération de maintenance sur site, la connaissance exacte de la géométrie de l'environnement distant sur lequel le robot intervient est cruciale puisque ce modèle constitue le seul monde connu sur lequel s'appuyent les assistances proposées par le système informatique. Le système décrit ici combine des outils d'analyse d'images et de réalité augmentée au sein d'un environnementinteractif contrôlé par un opérateur humain. L'utilisation d'un algorithme de recalage automatique permet à l'opérateur de spécifier interactivement un modèle géométrique et sémantique du site distant en s'appuyant sur les images du site retournées par des caméras embarquées. Cet algorithme permet en outre au système informatique de maintenir à jour le modèle global de l'environnement lors de changements de configuration ou de point de vue mal estimés . L'approche retenue, qui sera détaillée dans ce papier, opère sur des objets paramétriques à surface courbe. 

Keywords: 

3D/2D fitting, parametric models, interactive modeling, teleoperation.

Mots clés 

Recalage 3D/2D, modèles paramétriques, modélisation interactive, téléopération.

1. Introduction
2. État de l'Art
3. Les Indices Utilisés
4. Mise en Correspondance des Indices
5. Minimisation de l'Écart basée sur l'Approximation Polyédrique
6. Minimisation de l'Écart Basée sur les Contours Exacts
7. Résultats et Discussion
8. Conclusion et Perspectives
Remerciements
  References

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