Calibration de caméra fondée sur les ellipses

Jean-Philippe Tarel

Abstract

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We present an ellipse-based camera calibration. Correct measures in the image are required to perform the camera model estimation. We suggest a technique, based upon surface photometry, allowing to compute robustly and accurately the moments of a shape in an image, and use them as inputs for the estimation algorithm. Connections between the specification of a 3D-ellipse, the moments of its image and calibration parameters are described. These equations are partially extended to models including distortions. Then, the parameters estimation is a non linear problem solved by an iterative algorithm. Tests with synthetic and real images are described and discussed for different camera models.

Résumé

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Une méthode de calibration de caméra à base d'ellipses est présentée. Pour avoir une bonne estimation des paramètres du modèle, il est nécessaire d'avoir de bonnes mesures dans l'image. Les moments géométriques d'une région ont été choisis comme les données à fournir à l'algorithme d'estimation, car ils peuvent être calculés, dans une image, avec précision et robustesse en se fondant sur la photométrie des surfaces. Le lien exact, entre la description d'une ellipse de l'espace 3D et les moments d'ordre inférieur ou égal à deux de sa projection, est explicité en fonction des paramètres de la calibration. Ces relations sont en partie étendues au cas où les distorsions sont modélisées. Alors, l'estimation des paramètres est un problème non linéaire qui est résolu avec un algorithme itératif. Des résultats sur des images réelles et synthétiques sont présentés et discutés pour différents types de modèles de la caméra.

Improved version.

Reference

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