DETERMINAÇÃO AUTOMÁTICA DE CORRESPONDÊNCIA EM UM SISTEMA DE RECONSTRUÇÃO COM LUZ ESTRUTURADA

Abstract

Este trabalho descreve o método para a localização e rotulação automática de
pontos projetados, usado no Sistema Fotogramétrico Digital para Reconstrução de
Superfícies à Curta Distância denominado 3DSCAN, que é constituído por uma
câmara digital e um projetor de padrões. O sistema é baseado na técnica da luz
estruturada e a cena, onde está presente o objeto a ser reconstruído, é iluminada por
um projetor que gera uma grade de padrões. A imagem é capturada por uma
câmara digital e transferida para o computador, onde é realizado o processamento.
Neste trabalho é apresentada a solução para o problema de correspondência
automática entre os padrões da grade original e a grade projetada na imagem. O
centro dos pontos projetados é determinado usando-se um critério de centro de
massa para calcular suas coordenadas. A imagem é varrida pixel a pixel e, ao ser
encontrado um pixel colorido, o mesmo é rotulado e é obtido um centro inicial do
alvo. O procedimento continua, até que todos os pixels pertencentes ao alvo sejam
rotulados e o centro do mesmo seja obtido com precisão ao nível do sub-pixel. e até
serem obtidos todos os pontos projetados da imagem. Em uma etapa posterior estes
pontos são reconhecidos automaticamente usando um critério de rotulação por
vizinhança com os atributos de cor e deflexão entre o ponto e sua vizinhança. De
posse dos dados de calibração do projetor e da câmara, obtidos por um processo anterior, e dos pontos correspondentes, são calculadas as coordenadas
tridimensionais dos mesmos, sendo possível a reconstrução do modelo do objeto ou
da superfície.

Automatic target location in a reconstruction system by using structured light

Abstract

This paper describes the automatic target location used in the Photogrammetic
Close Range System for surface reconstruction. This system is based on a digital
camera and a pattern projector. The scene is illuminated by the projector, that
generates patterns. The image is captured by a digital camera and transfered to the
computer, where some processing is to be accomplished. This processing should
define the correspondence between the rays of the projected bundle and the points
in the image. This system is based on the technique of structured light. The problem
to be solved is the correspondence problem. The centre of the projected points are
determined using an approach to compute the coordinates of the mass centre. The
background is considered to be black and the projected points are coloured. A
threshold value is computed using grey levels of the image. The image is scanned
and once a target pixel is found it is assigned as the first pixel. The procedure
continues, until all the pixels belonging to the target are labeled and the centre of
the same is accurately computed and until all the projected points of the image were
extracted. Labeled points are matched using some atributes, such as proximity,
orientation and color. Using previously calibrated projector parameters surface
reconstruction is performed.