Dissertação
Uma proposta experimental de reconstrução 3D a partir de imagens ortogonais
Autor
Ribeiro, João Marcos Simões
Institución
Resumen
Advances in the last decade in the field of computer vision have brought great benefits to virtual reality applications, with photogrammetry as a major driver. This technique became popular after the emergence of UAVs, adding improvements to areas such as civil engineering, agronomy, and geoscience, making it possible to map a specific region with aerial missions. In this context, this work presents a proposal to perform 3D reconstruction real scale scenarios overflown by a UAV. For this, an approach in C ++ was developed capable of performing this reconstruction for a set of unordered images. The Struct From Motion methodology was used to perform the calculation of the odometer of the cameras at the time of image capture. Finally, the Multi-View Stereo technique is applied to obtain a dense point cloud of scenery. As innovative methodologies, the GPS coordinates of each image are used to obtain a real scale reconstruction and an adjustment during propagation to improve performance in regions with little color variation. The results obtained were satisfactory, where the reconstruction using aerial images presented a defined result and with measures similar to those found on Google Maps, obtaining a maximum error of 1,59%. Os avanços na última década na área da visão computacional trouxeram grandes benefícios para aplicações de realidade virtual, tendo a fotogrametria como um grande impulsionador. Essa técnica se popularizou após o surgimento dos UAVs, agregando melhorias a áreas como a engenharia civil, agronomia e geociência possibilitando realizar um mapeamento de uma região específica com missões aéreas. Neste contexto, este trabalho apresenta uma proposta de realizar a reconstrução 3D em escala real de cenários sobrevoados por um UAV. Para isso, foi desenvolvida uma abordagem em C++ capaz de realizar essa reconstrução para um conjunto de imagens não ordenadas. A metodologia Struct From Motion foi utilizada para realizar o cálculo da odometria das câmeras no momento da captura da imagem. Por fim, a técnica Multi-View Stereo é aplicada para obtenção de uma nuvem densa de pontos do cenário. Como metodologias inovadoras, tem-se a utilização das coordenadas de GPS de cada imagens para obtenção de uma reconstrução em escala real e um ajuste durante a propagação para melhorar o desempenho em regiões com pouca variação de cor. Os resultados obtidos foram satisfatórios, onde a reconstrução utilizando as imagens aéreas apresentou um resultado definido e com medidas similares as encontradas no Google Maps, obtendo um erro máximo de 1,59%.