Calibração de câmaras não-centrais usando "thin-plate-splines"

Abstract

A calibração de câmaras foi, desde sempre, um dos maiores desafios da visão por computador. Os métodos analíticos tornaram-se um dos limites a ultrapassar, pela sua falta de adaptação à complexidade, cada vez maior, dos modelos de câmaras não centrais. No trabalho apresentado estudamos o estado da arte de alguns modelos de câmara, paramétricos e não paramétricos, suas características, vantagens e desvantagens. Procedemos à descrição do método proposto por Miraldo et al. [1] e apresentamos o trabalho prático desenvolvido que lhe serviu de suporte. Além das Radial Basis Fuctions usadas alargamos o conjunto de testes para incuir thin-plate-splines. Relacionado com o conceito de vários viewpoints, abordamos a questão “um ponto no mundo, dois ou mais pontos na imagem”. A sua implementação prática é realizada e é feito um estudo sobre os fundamentos teóricos envolvidos. Esta abordagem permite uma estimação mais precisa do ponto incidente, quando um ponto no mundo é visto por mais do que um ponto na imagem.

Camera calibration has been one of the greatest challenges for the computer vision community. Most camera models are limited by their analytic nature, which is very restrictive. It isn’t possible to make adjustments to these models, that allow them to surpass this limitation and be able to adapt to the non central camera models. In this dissertation we study the state of art of some camera models, both parametric and nonparametric and we emphasize their advantages and disadvantages. We give special importance to Miraldo et al. [1] method, focusing on their theoretic basis. We also present our real data tests made to support the method’s ground true. In these tests we include the Radial Basis Functions used before. We also tested for thin-plate-splines, which don’t have shape parameter. We approach the special situation “one 3D point, two or more image points”, with both theoretical an practical resolutions. This method allows an accurate estimation of the incident point in systems with multiple viewpoints.