Visual servoing based on a 3D reconstruction by dynamic vision

Asservissement visuel basé sur une reconstruction 3D par vision dynamique

Ali Alhaj (1) , Christophe Collewet (1) , F. Chaumette (2)

1 UR TERE - Technologie des équipements agroalimentaires
2 VISTA - Vision spatio-temporelle et active

This paper deals with the way to achieve positioning tasks by visual servoing in the case of planar and motionless objects whose shape is unknown. In fact, we consider here complex objects like those one can encount in the agrifood industry. A 3D reconstruction phase is first considered yielding to the parameters of the plane. This computation is based on the measurement of the 2D velocity in a region of interest and on the measurement of the camera velocity. Once the parameters of the plane are sufficiently stable, a visual servoing scheme is used to control the orientation of the camera with respect to the object and to ensure that it remains in the camera field of view for any desired orientation. This 3D reconstruction phase is maintained active during the servoing to improve the accuracy of the parameters and, consequently, to obtain a small positioning error. Finally, experimental results validate the proposed approach as well as for its effectiveness than for the obtained accuracy.

Cet article traite de la réalisation de tâches de positionnement par asservissement visuel dans le cas où l'objet observé est plan et immobile. Par contre, aucune connaissance a priori sur sa forme n'est nécessaire. Pour ce faire, une phase de reconstruction 3D est préalablement réalisée, elle conduit à l'obtention des paramètres du plan de l'objet dans le repère de la caméra. Ce calcul repose sur la mesure du mouvement 2D dans une zone d'intérêt et sur la mesure de la vitesse de la caméra. Une fois les paramètres du plan suffisamment stables, un asservissement visuel permet de contrôler l'orientation de la caméra par rapport à l'objet et d'assurer que cet objet reste dans le champ de vision de la caméra quelle que soit l'orientation finale désirée. Précisons que la phase de reconstruction 3D reste active pendant la phase d'asservissement pour améliorer la précision des paramètres et par suite l'obtention d'une faible erreur de positionnement. Des résultats expérimentaux valident l'approche proposée quant à son efficacité ou aux précisions obtenues.

Mots clés: IRISA; CEMAGREF; TERE; EAA; INRIA

Domaines: Sciences de l'ingénieur [physics]

Ali Alhaj, Christophe Collewet, F. Chaumette. Asservissement visuel basé sur une reconstruction 3D par vision dynamique. 16èmes journées jeunes chercheurs en robotique, Villeurbanne, 16-17 septembre 2002, 2002, Villeurbanne, France. pp.6. ⟨hal-02580740⟩