Stage de Mastère 2 Recherche: Utiliser un écran plat pour la génération de modèles 3-D et de reflectance

Master thesis

La génération de modèles 3-D à partir d’images est un sujet classique en vision par ordinateur, mais se heurte néanmoins encore à certaines limitations. La plupart des méthodes proposées dans la littérature ne savent reconstruire que des surfaces mattes (reflectance diffuse ou Lambertienne). Le but de ce projet est de développer une approche qui permet à la fois de reconstruire des surfaces plus générales (la large majorité des surfaces rencontrées dans le monde) et de reconstruire leurs propriétés de reflectance. On obtiendra alors des modèles 3-D dits "photo-réalistes", avec une modélisation de l’apparence qui va au-delà de simples cartes de texture et qui permet d’effectuer du ré-éclairage par exemple.

Comment on va s’y prendre ? Nous réaliserons un système composé d’un ordinateur (portable), d’une caméra et d’un écran plat. L’écran plat étant contrôle par l’ordinateur, nous pouvons délibérement créer des conditions d’illumination avantageuses, qui permettent d’extraire des silhouettes de l’objet, des spécularités (qui donnent des informations sur l’orientation d’une surface) et plus généralement des informations à la fois sur la géométrie de l’objet et ses propriétés de reflectance.

Le projet comportera :
  une partie théorique (par exemple, quelle est la meilleure illumination pour améliorer l’estimation courante du modèle 3-D ?),
  le développement et l’implantation d’algorithmes
  une réalisation matérielle
  des expérimentations avec le système mis en place.

Il s’appuiera principalement sur le travail suivant : "A Theory of Multiplexed Illumination", Schechner, Nayar et Belhumeur, Int. Conf. on Computer Vision, 2003. http://lear.inrialpes.fr/people/triggs/events/iccv03/cdrom/iccv03/0808_schechner.pdf

D’autres travaux d’intérêt sont :
  "Image-based reconstruction of spatial appearance and geometric detail", Lensch et al., SIGGRAPH 2003.
  "Determining Reflectance Parameters and Illumination Distribution from a Sparse Set of Images for View-dependent Image Synthesis", Nishino et al., Int. Conf. on Computer Vision, 2001.

Start date: 1 March 2006

Contact person: Peter STURM

Deadline: 1 November 2005