Sistema de Adquisición de imágenes de rango con base en estéreo-activo

En el presente trabajo, se describe un sistema estéreo activo para la adquisición de imágenes de rango de bajo costo implementado sobre MATLAB®. El sistema combina métodos de estimación de parámetros para dos vistas (tanto calibradas como no calibradas). En principio el sistema se considera no calibrado por lo que las orientaciones de las cámaras se desconocen. Al capturar un patrón de referencia se procede a estimar la matriz fundamental F y las matrices de cámara P1 y P2, que establecen la configuración espacial y otros parámetros. Se utiliza una versión modificada del algoritmo Gold Standard para la estimación de F. Para la adquisición de objetos reales, se restringe el área de búsqueda de correspondencias a líneas proyectadas sobre el objeto. Al tener dos imágenes de la línea proyectada no es necesario tener consideraciones especiales sobre la posición y geometría de la fuente de luz estructurada (rayo láser). Sin embargo algunas consideraciones sobre el ruido en la estimación de las correspondencias son necesarias para establecer la precisión del sistema

In the present work, we describe a low cost active system to acquire range images implemented on MATLAB®. The system combines parameter estimation techniques when two views are provided (uncalibrated methods are considered as well as calibrated methods). We start by defining an uncalibrated system where camera orientations and positions are mainly unknown. After capturing a calibration rig by two uncalibrated cameras, we can estimate the fundamental matrix F and the two camera matrices P1 and P2. This matrices combined establish the spatial configuration of the setup and other relevant parameters. To acquire real objects, we constrain the search area for finding correspondences in two views by simply projecting a line onto the object. Since two views of the object are available, no considerations about calibration and position estimation of the structured light source are necessary. Nevertheless, considerations about noisy estimation of correspondences are necessary to assess the system’s accuracy

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Resumen

Inglés In the present work, we describe a low cost active system to acquire range images implemented on MATLAB®. The system combines parameter estimation techniques when two views are provided (uncalibrated methods are considered as well as calibrated methods). We start by defining an uncalibrated system where camera orientations and positions are mainly unknown. After capturing a calibration rig by two uncalibrated cameras, we can estimate the fundamental matrix F and the two camera matrices P1 and P2. This matrices combined establish the spatial configuration of the setup and other relevant parameters. To acquire real objects, we constrain the search area for finding correspondences in two views by simply projecting a line onto the object. Since two views of the object are available, no considerations about calibration and position estimation of the structured light source are necessary. Nevertheless, considerations about noisy estimation of correspondences are necessary to assess the system’s accuracy

Español En el presente trabajo, se describe un sistema estéreo activo para la adquisición de imágenes de rango de bajo costo implementado sobre MATLAB®. El sistema combina métodos de estimación de parámetros para dos vistas (tanto calibradas como no calibradas). En principio el sistema se considera no calibrado por lo que las orientaciones de las cámaras se desconocen. Al capturar un patrón de referencia se procede a estimar la matriz fundamental F y las matrices de cámara P1 y P2, que establecen la configuración espacial y otros parámetros. Se utiliza una versión modificada del algoritmo Gold Standard para la estimación de F. Para la adquisición de objetos reales, se restringe el área de búsqueda de correspondencias a líneas proyectadas sobre el objeto. Al tener dos imágenes de la línea proyectada no es necesario tener consideraciones especiales sobre la posición y geometría de la fuente de luz estructurada (rayo láser). Sin embargo algunas consideraciones sobre el ruido en la estimación de las correspondencias son necesarias para establecer la precisión del sistema