Reconstruction de surface 3D d'objets vivants

3D surface reconstruction of living object

• Auteur / Autrice : Rémi Slysz
• Direction : Laurence Giraud-Moreau, Houman Borouchaki
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Systèmes Mécaniques et Matériaux
• Date : Soutenance le 10/06/2014
• Etablissement(s) : Troyes
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'Ingénieur (Troyes, Aube)
• Partenaire(s) de recherche : Collectivité territoriale : Région Champagne-Ardenne
• Partenaire(s) de recherche : Europe : FEDER
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut Charles Delaunay / ICD
• Jury : Président / Présidente : Jean Ponce
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Laurence Giraud-Moreau, Houman Borouchaki, Jean Ponce, Isabelle Bloch, Raphaëlle Chaine, Michel Roux
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Isabelle Bloch, Raphaëlle Chaine

Mots clés

Mots clés contrôlés

Reconnaissance optique des formes (informatique)

Appariement (statistique)

Photographie stéréoscopique

Vision par ordinateur

Mots clés libres

Vision par ordinateur

Photographie stéréoscopique

Appariement (statistique)

Reconnaissance optique des formes (informatique)

Computer vision

Stereo photography

Matching (statistics)

Pattern recognition (computing)

Résumé

Cette thèse s'inscrit dans le cadre du projet CPER Bramms, dont un des objectifs était de développer une méthode d'acquisition de la surface du buste féminin. Les travaux menés ont donc eu pour but la conception, le développement et la réalisation d'une machine de mesure tridimensionnelle adaptée aux objets vivants. Parmi le nombre important de méthodes de mesures tridimensionnelles existantes, l'attention a été portée sur la mise en correspondance par stéréovision ainsi que sur l'utilisation de lumière structurée. La mise en correspondance par stéréovision consiste à retrouver les pixels homologues dans deux images d'une même scène, prise de deux points de vue différents. Une des manières de réaliser la mise en correspondance est de faire appel à des mesures de corrélation. Les algorithmes utilisés se heurtent alors à certaines difficultés : les changements de luminosité, les bruits, les déformations, les occultations, les zones peu texturées et les larges zones homogènes. L'utilisation de lumière structurée a permis essentiellement d'ajouter de l'information dans les zones homogènes lors des travaux menés. En développant cette approche, une méthode de reconstruction originale basée sur l'exploitation d'un motif particulier projeté sur la surface a ainsi été conçue. Un appariement basé sur la comparaison de signatures de points particuliers du motif a été mis en place. Ce procédé permet une reconstruction éparse en une unique acquisition et simplifie l'étape de gestion du nuage de points pour en faire un maillage surfacique

This thesis is part of the CPER BRAMSS project, one of its objectives was to develop an surface's retrieval method applied to the female bust. Therefore the work has aimed at the design, development and implementation of a three-dimensional measuring machine adapted to living objects.Among the large number of existing methods of three-dimensional measurements, attention was paid to the stereo matching as well as the use of structured light. Matching in stereovision is to find homologous pixels in two images of the same scene, taken from two different points of view. One way to achieve the mapping is to use correlation measurements. The algorithms used come up against certain difficulties: the changing light, noises, distortions, occlusions, low textured areas and large homogeneous areas. The use of structured light allow essentially the adding of information in homogeneous areas in this work. Developing this approach, an original method of reconstruction based on the exploitation of a particular pattern projected on the surface has been designed. A matching based on a comparison of the signatures of specific points in the pattern was implemented. This method allows a single sparse reconstruction acquisition step and simplifies the handling of the point cloud when transforming it in a surface mesh