Autor(es):
Dias, Paulo Miguel de Jesus 
Data: 2003
Identificador Persistente: http://hdl.handle.net/10773/2203
Origem: RIA - Repositório Institucional da Universidade de Aveiro
Assunto(s): Processamento de imagem; Visualização tridimensional; Fotografia digital
Descrição
O objectivo do trabalho apresentado nesta tese é a criação de modelos
tridimensionais completos e de alta resolução de ambientes reais (informação
geométrica e de textura) a partir de imagens passivas de intensidade e de
sensores de distância activos. A maior parte dos sistemas de reconstrução 3D
são baseados em sensores laser de distância ou em câmaras fotográficas,
mas muito pouco trabalho tem tentado combinar estes dois tipos de sensores.
A extracção de profundidade a partir de imagens de intensidade é complicada.
Por outro lado, as fotografias fornecem informação adicional sobre os
ambientes que pode ser usada durante o processo de modelação, em
particular para definir, de uma forma precisa, as fronteiras das superfícies. Isto
torna os sensores activos e passivos complementares em varios modos e é a
ideia de base que motivou o trabalho apresentado nesta tese.
Na primeira parte da tese, concentramo-nos no registro entre dados oriundos
de sensores activos de distância e de câmaras digitais passivas e no
desenvolvimento de ferramentas para tornar este passo mais fácil,
independente do utilizador e mais preciso. No fim, com esta técnica, obtém-se
um mapa de textura para os modelos baseado em várias fotografias digitais. O
modelo 3D assim obtido é realizado baseado nos dados de distância para a
geometria e nas fotografias digitais para a textura. Com estes modelos, obtémse
uma qualidade fotográfica: uma espécie de fotografia de alta resolução em
3D dum ambiente real.
Na segunda parte da tese, vai-se mais longe na combinação dos dados. As
fotografias digitais são usadas como uma fonte adicional de informação
tridimensional que pode ser valiosa para definir com precisão as fronteiras das
superfícies (onde a informação de distância é menos fiável) ou então
preencher falhas nos dados ou aumentar a densidade de pontos 3D em áreas
de interesse.
ABSTRACT: The objective of the work presented in this thesis is to generate complete, highresolution
three-dimensional models of real world scenes (3D geometric and
texture information) from passive intensity images and active range sensors.
Most 3D reconstruction systems are based either in range finders or in digital
cameras but little work tries to combine these two sensors.
Depth extraction from intensity images is complex. On the other hand digital
photographs provide additional information about the scenes that can be used
to help the modelling process, in particular to define accurate surface boundary
conditions. This makes active and passive sensors complementary in many
ways and is the base idea that motivates the work in this thesis.
In the first part of the thesis, we concentrate in the registration between data
coming from active range sensors and passive digital cameras and the
development of tools to make this step easier, more user-independent and
more precise. In the end, with this technique, a texture map for the models is
computed based on several digital photographs. This will lead to 3D models
where 3D geometry is extracted from range data, whereas texture information
comes from digital photographs. With these models, photo realistic quality is
achieved: a kind of high-resolution 3D photograph of a real scene.
In the second part of the thesis, we go further in the combination between the
datasets. The digital photographs are used as an additional source of threedimensional
information that can be valuable to define accurate surface
boundary conditions (where range data is less reliable) or even to fill holes in
the data or increase 3D point density in areas of interest.
Tipo de Documento
Tese de Doutoramento
Idioma
Inglês
Orientador(es)
Vaz, Francisco António Cardoso; Sequeira, Vítor
