Dissertação

Structure Reconstruction using Plenoptic Cameras EVALUATED

Câmaras plenópticas usam uma matriz de microlentes para capturar informação direcional acerca da luz, o que permite obter profundidades com uma única exposição. Tal poderá ter várias aplicações, incluindo em aeroespacial para captar imagens 3D da superfície terrestre. Vários estudos propuseram modelos geométricos, processos de calibração e métodos para recuperar profundidade a partir de imagens plenópticas. No entanto, são ainda poucos os estudos feitos com câmaras reais. Ferramentas de calibração só foram disponibilizadas nos últimos cinco anos, e trabalhos recentes em reconstrução recuperam a disparidade, mas não a profundidade métrica. Nesta dissertação, começamos por formalizar um modelo de projeção. Depois, detalhamos três metodologias para reconstrução métrica de cenários. Reconstrução Baseada em Pontos, consistindo num sistema de equações obtido a partir do modelo de projeção, semelhante a um setup multiview stereo. Reconstrução Baseada em Gradientes estima disparidade analisando imagens de plano epipolar, sem deteção explícita de pontos na imagem. Reconstrução Baseada em Foto-Similaridade aplica cisalhamento ao lightfield para certas disparidades e testa que pixeis estão em foco. Os últimos dois métodos produzem mais resultados que a Reconstrução Baseada em Pontos, mas ainda assim os resultados são esparsos com imagens reais. Para obter estimativas densas, métodos de inpainting e regularização são usados. As estimativas de disparidade são convertidas em informação métrica 3D usando os parâmetros intrínsecos da câmara. Experiências foram realizadas tanto com câmaras reais como simuladas. Os resultados na avaliação da precisão das reconstruções métricas indicam que estas câmaras podem reconstruir precisamente pontos dentro do intervalo de profundidades analisado.
Camaras Plenópticas, Imagens Lightfield, Modelo de Projecção, Reconstrução

Novembro 23, 2017, 14:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

José António Da Cruz Pinto Gaspar

Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)

Professor Auxiliar