3D Modeling From Images Using Geometric Constraints
Les contraintes géométriques dans la modélisation tridimensionnelle à partir d'images
Résumé
Image-based 3D modeling is often an underconstrained and noise-sensitive process. Incorporation of geometrical constraints increases the robustness of this process, even when dealing with small image sets. This relies on a human operator and his intuitive knowledge of the main properties of the objects commonly present in scenes. In this thesis we propose various approaches for the camera and model constraints satisfaction. In particular, we propose an original method for the satisfaction of constraints in an exact way. Contrary to most existing work, each proposed method is completed by algorithms dealing with problems engendered by insufficient user-provided input. The introduced methods are validated by reconstruction of 3D models from small image sets, and even from single images. The images used for reconstructions are taken from various sources, such as the Internet, postcards or architectural drawings.
La modélisation tridimensionnelle à partir d'images est un processus souvent sous-contraint et sensible au bruit. L'usage de contraintes géométriques permet de rendre ce processus plus robuste, même à partir de peu d'images, en prenant en compte les connaissances intuitives de l'utilisateur sur les objets présents dans la scène. Nous proposons dans cette thèse différentes approches pour la satisfaction de contraintes sur la scène et les caméras. En particulier, nous introduisons une approche novatrice pour la satisfaction de contraintes de manière exacte. Contrairement à la plupart des approches existantes, chaque méthode proposée est accompagnée d'algorithmes pour gérer des cas dans lesquels l'information fournie par l'utilisateur n'est pas suffisante pour reconstruire un modèle unique. Les méthodes proposées dans cette thèse sont validées par la reconstruction de modèles tridimensionnels à partir de petits ensembles d'images, voire à partir d'une seule image. Les images utilisées proviennent de sources très variées, telles que l'Internet, des cartes postales ou des dessins architecturaux.