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Simultaneous Estimation of Object Region and Depth in Participating Media Using a ToF Camera Estimation simultanée de la région et de la profondeur de l'objet dans les médias participants à l'aide d'une caméra ToF

Yuki FUJIMURA, Motoharu SONOGASHIRA, Masaaki IIYAMA

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Résumé:

La reconstruction tridimensionnelle (3D) et l'estimation de la profondeur de la scène à partir d'images bidimensionnelles (2D) sont des tâches majeures en vision par ordinateur. Cependant, l’utilisation de techniques de reconstruction 2D conventionnelles s’avère difficile dans des milieux participants tels que l’eau trouble, le brouillard ou la fumée. Nous avons développé une méthode qui utilise une caméra à temps de vol (ToF) à onde continue pour estimer simultanément la région et la profondeur d'un objet dans les médias participants. La lumière diffusée observée par la caméra est saturée et ne dépend donc pas de la profondeur de la scène. De plus, les signaux reçus rebondissant sur des points distants sont négligeables en raison de l'atténuation de la lumière, et l'observation d'un tel point ne contient donc qu'une composante de diffusion. Ces phénomènes nous permettent d'estimer la composante de diffusion dans une région d'objet à partir d'un arrière-plan qui ne contient que la composante de diffusion. Le problème est formulé comme une estimation robuste dans laquelle la région objet est considérée comme des valeurs aberrantes, et il permet l'estimation simultanée d'une région objet et de la profondeur sur la base d'un schéma d'optimisation des moindres carrés itérativement repondérés (IRLS). Nous démontrons l'efficacité de la méthode proposée en utilisant des images capturées à partir d'une caméra ToF dans des scènes de brouillard réelles et évaluons l'applicabilité avec des données synthétisées.

Publication
IEICE TRANSACTIONS on Information Vol.E103-D No.3 pp.660-673
Date de publication
2020/03/01
Publicisé
2019/12/03
ISSN en ligne
1745-1361
DOI
10.1587/transinf.2019EDP7219
Type de manuscrit
PAPER
Catégories
Reconnaissance d'images, vision par ordinateur

Auteurs

Yuki FUJIMURA
  Kyoto University
Motoharu SONOGASHIRA
  Kyoto University
Masaaki IIYAMA
  Kyoto University

Mots-clés

Table des matières