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Positionnement d’un capteur télémétrique tenu en main
Maîtrise
Ying Wang
Patrick Hébert (Directeur)
Problème: Afin de mesurer la forme d’un objet, il est souvent nécessaire de placer l’objet et/ou le capteur sur un système de translation ou de rotation. Or, pour numériser l’ensemble de l’objet, plusieurs images doivent être saisies à partir de points de vues différents, à plus forte raison quand les vues du dessus et du dessous sont requises. Donc, un système de numérisation 3D basé sur un télémètre laser doit être plus flexible, portable et facile à utiliser. Ceci a conduit au développement de télémètres tenus en main. Ces systèmes combinent un télémètre laser et un dispositif de positionnement qui permet de déplacer aisément le capteur autour de l’objet tout en intégrant automatiquement les mesures dans un référentiel global. Le principal problème consiste alors à estimer précisément la position du capteur en temps réel.
Motivation: Il existe des dispositifs externes de positionnement mécanique, électromagnétique, optique et inertiel. Tous ces dispositifs ont des limitations telles que la liberté de mouvement (dispositifs mécaniques), la précision et l’exactitude (dispositifs électromagnétiques), la visibilité (dispositifs optiques) et la dérive temporelle (dispositifs inertiels). De plus, il faut porter une attention particulière à la synchronisation et à l’étalonnage de ces dispositifs avec le télémètre. Afin d’éliminer ces limitations et d’améliorer la liberté de mouvement, il serait souhaitable d’éviter une trop grande dépendance aux dispositifs externes de positionnement, i.e. le capteur pourrait être auto-référencé à partir de ses propres observations. C’est le but de ce projet.
Approche: Afin de positionner le capteur dans un référentiel global, un ensemble de points de référence sont projetés sur la scène au moyen d’un projecteur fixe et indépendant. La ou les caméras du capteur saisissent alors à la fois le patron laser - pour les mesures de surface - et les points de référence. Il n’est donc pas nécessaire de placer des cibles physiques sur l’objet. De plus, l’ensemble des points peuvent être aisément projetés sur une ou plusieurs zones d’intérêt de l’objet. Les principales étapes sont les suivantes:
  • Le suivi du capteur dans une séquence de mouvement continu;
  • La mise en registre de deux séquences indépendantes;
  • L’intégration de chacune des trames dans un repère global.
Défis: Le défi de ce projet est la mise en correspondance entre les points de référence observés, i.e. la correspondance 2D et 3D. Pour la correspondance 2D d’une paire stéréo, la contrainte épipolaire est exploitée. Pour la correspondance entre deux ensembles de points de référence 3D, la contrainte de rigidité est utilisée. Puisque le résultat de la correspondance 2D a une influence directe sur la correspondance 3D, la correspondance 2D est donc d’une importance primordiale.
Applications: Il y a une grande variété d’applications qui requièrent une estimation robuste et précise du mouvement d’une caméra. Les applications liées à la construction de modèles 3D, au suivi d’objets et à la réalité augmenté sont bien connues.
Calendrier: septembre 2000 - septembre 2002
Dernière modification: Sep 26 2007 10:56AM par yingwang

     
   
   

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