An automatic correction of Ma's thinning algorithm based on P -simple points

International audienceThe notion of P -simple points has been introduced by Bertrand to conceive parallel thinning algorithms. In 'A 3D fully parallel thinning algorithm for generating medial faces', Ma has proposed an algorithm for which there exists objects whose topology is not preserved. In this paper, we propose a new application of P -simple points: to automatically correct Ma's algorithm

Automatic correction of Ma and Sonka's thinning algorithm using P-simple points

International audienceMa and Sonka proposed a fully parallel 3D thinning algorithm which does not always preserve topology. We propose an algorithm based on P-simple points which automatically corrects Ma and Sonka's Algorithm. As far as we know, our algorithm is the only fully parallel curve thinning algorithm which preserves topology

Compensation radiométrique d'un système de projection immersive grand-public

National audienceCatopsys est un système de projection immersive grand-public destiné à des applications de réalité mixte. Il est composé d'un vidéo-projecteur, d'un miroir convexe et d'une caméra, et peut être utilisé dans des salles qui n'ont pas été conçues spécifiquement pour la projection. Le système permet d'afficher un environnement immersif en projetant une image dans toute la salle. Cependant, l'environnement ainsi affiché est perturbé par la réponse du projecteur, les matériaux composant la salle et les réflexions multiples inhérentes à toute pièce partiellement close. La compensation radiométrique de la projection a pour but de réduire l'influence de ces perturbations. Dans ce papier, nous présentons notre système de projection et le processus radiométrique correspondant. Nous proposons ensuite un modèle radiométrique prenant en compte, en autres, la réponse du projecteur, les matériaux de la salle et les réflexions multiples particulièrement importantes avec notre système. Nous proposons également des méthodes de calibrage et de compensation basées sur ce modèle. Notre méthode de compensation peut être intégrée dans une application de réalité virtuelle ou mixte comme un post-traitement corrigeant les perturbations radiométriques de la projection. A notre connaissance, nos méthodes sont les premières à prendre en compte à la fois les réflexions multiples et la non-linéarité du projecteur

Analyse en simulation de projection immersive par l'avant

National audienceDepuis quelques années des systèmes caméra-projecteur sont utilisés, dans le cadre de la réalité mixte, pour éclairer des environnements non dédiés comme les murs d'une pièce d'habitation. L'objectif de ce travail est de caractériser le potentiel d'un tel système. Pour cela, nous proposons une étude en simulation des échanges énergétiques, depuis le projecteur jusqu'à la caméra. Nous considérons également l'efficacité de la compensation. Enfin, nous analysons, d'après les résultats obtenus, l'influence de différents facteurs

Immersive front-projection analysis using a radiosity-based simulation method

International audienceVideo projectors are designed to project onto flat white diffuse screens. Over the last few years, projector-based systems have been used, in virtual reality applications, to light non-specific environments such as the walls of a room. However, in these situations, the images seen by the user are affected by several radiometric disturbances, such as interreflection. Radiometric compensa tion methods have been proposed to reduce the disturbance caused by interreflection, but nothing has been proposed for evaluating the phenomenon itself and the effectiveness of compensation methods. In this paper, we propose a radiosity-based method to simulate light transfer in immersive environments, from a projector to a camera (the camera gives the image a user would see in a real room). This enables us to evaluate the disturbances resulting from interreflection. We also consider the effectiveness of interreflection compensation and study the influence of several parameters (projected image, projection onto a small or large part of the room, reflectivity of the walls). Our results show that radiometric compensation can reduce the influence of interreflection but is severely limited if we project onto a large part of the walls around the user, or if all the walls are bright

Practical photoquantity measurement using a camera

International audienceAn image output by a camera is generally not a faithful representation of the real scene, because it undergoes a series of radiometric disturbances during the imaging process. This paper proposes a method for obtaining a more accurate measure of the light seen by a camera. Our method requires no specific calibration apparatus and only minimal supervision. Nevertheless, it is quite comprehensive, since it accounts for response function, exposure, vignetting, spatial non-uniformity of the sensor and colour balancing. Our method works in two steps. First, the camera is calibrated off-line, in a photoquantity sense. Then, the photoquantity of any scene can be estimated in-line. Our method is therefore geared to a wide range of computer vision applications where a camera is expected to give a measurement of the visible light. The paper starts by presenting a photoquantity model of the camera imaging process. It then describes the key steps of calibration and correction method. Finally, results are given and analyzed to evaluate the relevance of our approach

Radiometric compensation for a low-cost immersive projection system

International audienceCatopsys is a low-cost projection system aiming at making mixed reality (virtual, augmented or diminished reality) affordable. It combines a videoprojector, a camera and a convex mirror and works in a non-specific room. This system displays an immersive environment by projecting an image onto the different parts of the room. However, the presence of an uncalibrated projector, heterogeneous materials and light inter-reflections influence the colors of the environment displayed in the room. Radiometric compensation of the projection process enables the system to reduce this problem. In this paper, we present our low-cost immersive projection system and propose a radiometric model and a compensation method which handle the projector response, surface materials and inter-reflections between surfaces. Our method works in two stages. First, the radiometric response of the projection process is evaluated. Then, this radiometric response is used to compensate the projection process in the desired environments

Étude radiométrique d'un système de projection immersive grand-public pour des applications de réalité mixte

The Catopsys system is a projector-miror-camera system which can be set in any room. It is an affordable way (not expensive, easy to install and easy to use) to perform various kinds of immersive mixed reality applications. The aim of this thesis is to study and optimize the radiometric process established through such system. First of all, radiometric perturbations of the camera are studied, then a correction method, which can be implemented in the Catopsys system, is described. This enables the system to capture, quite faithfully, the real environment and to estimate the pertubations caused by the projector or the room. The behaviour of the projector and the repercussion of using the room as a projection screen are then studied. A radiometric compensation method of the projection is proposed. This method makes the displayed image be more similar to the desired one. After a geometric study of the Catopsys system, specific rendering methods, based on ray tracing, are proposed. Finally, the features provided by the system to perform mixed reality applications, as well as their integration in the system workflow are detailled. Works done during this thesis permitted us to collaborate to the conception of the Catopsys system, to evaluate the feasibility of some features, to implement some of them and to publish several papers (1 international conference, 1 national journal, 1 national conference).Le système Catopsys est un système projecteur-miroir-caméra à placer dans une pièce d'habitation quelconque. Il constitue un moyen abordable (coût, installation, utilisation) de réaliser toutes sortes d'applications de réalité mixte immersives. L'objectif de cette thèse est d'étudier et d'optimiser la chaîne de traitement radiométrique mise en oeuvre à travers ce système. Tout d'abord, les perturbations radiométriques de la caméra sont étudiées puis une méthode de correction, applicable au système Catopsys, est mise au point. Ceci permet, de façon relativement fidèle, d'acquérir l'environnement réel et d'estimer les perturbations issues du projecteur et de la pièce. L'influence du projecteur et de la pièce, utilisée comme écran de projection, sur l'image visible par l'utilisateur, est ensuite étudiée. Une méthode de compensation de la projection, permettant de rendre l'image visible plus proche de l'image voulue, est proposée. Après une étude de la géométrie du système Catopsys, des méthodes de simulation d'éclairage spécifiques, dérivées de la méthode de lancer de rayons, sont proposées. Enfin, les possibilités fournies par le système pour des applications de réalité mixte ainsi que leur intégration dans la chaîne de traitement sont étudiées. Les travaux réalisés dans le cadre de cette thèse ont permis de participer à la mise au point du système Catopsys, d'étudier la faisabilité de différentes fonctionnalités et d'en réaliser certaines. Ils ont également donné lieu à la publication de plusieurs papiers (une conférence internationale, une revue nationale, une conférence nationale)