Shape-from-shading for Surfaces Applicable to Planes

ISBN 2-7261-1297 8International audienceUnder the classical assumptions of shape-from-shading, we show that the image of any applicable surface (surface applicable to a plane) is also the image of a 1- dimensional manifold of applicable surfaces, provided the image contains no singular point. Moreover, we show that the knowledge of a normal in the image sufces to reconstruct the whole shape of the surface, since the problem can be reformulated as an ordinary differential equation w.r.t. the normal, in this case. The usefulness of this theoretical result to document image analysis is straightforward

Résolution du problème de la stéréophotométrie non calibrée par estimation de l'intensité des éclairages

Nous présentons une nouvelle méthode de résolution du problème de la stéréophotométrie non calibrée dans le cadre lambertien, fondée sur l'hypothèse que tous les éclairages ont la même intensité, couplée à l'estimation de cette intensité. Nous montrons comment cette hypothèse permet de lever les ambiguïtés inhérentes à la linéarité du modèle lambertien, et notamment de résoudre l'ambiguïté de bas- relief. Le problème devenant alors bien posé, nous proposons une méthode complète pour résoudre le problème de la stéréophotométrie non calibrée et ainsi estimer conjoin- tement les conditions d'éclairage et le champ de normales. Nous validons notre méthode par la reconstruction 3D de visages à partir d'images réelles, et nous comparons son efficacité et sa précision aux techniques les plus récentes de la littérature

Intégration d'un champ de gradient rapide et robuste aux discontinuités - Application à la stéréophotométrie

National audienceNous proposons plusieurs nouvelles méthodes permettant de résoudre le problème de la reconstruction 3D d’une surface à partir de son gradient, qui soient rapides et robustes aux discontinuités de profondeur. Nous proposons de rem-placer les moindres carrés par une fonctionnelle inspirée de la méthode de restauration de Perona et Malik, et montrons comment les méthodes d’intégration existantes les plus rapides peuvent être adaptées à la minimisation de cette fonctionnelle

Integration of a Normal Field without Boundary Condition

ISBN 2-7261-1297 8International audienceWe show how to use two existing methods of integration of a normal eld in the absence of boundary condition, which makes them more realistic. Moreover, we show how perspective can be taken into account, in order to render the 3D-reconstruction more accurate. Finally, the joint use of both these methods of integration allows us to obtain very satisfactory results, from the point of view of CPU time as well as that of the accuracy of the reconstructions. As an application, we use this new combined method of integration of a normal eld in the framework of photometric stereo, a technique which aims at computing a normal field to the surface of a scene from several images of this scene illuminated from various directions. The performances of the proposed method are illustrated on synthetic, as well as on real image

Edge-Preserving Integration of a Normal Field: Weighted Least Squares and L1 Approaches

International audienceWe introduce several new functionals, inspired from variational image denoising models, for recovering a piecewise-smooth surface from a dense estimation of its normal field. In the weighted least-squares approach, the non-differentiable elements of the surface are a priori detected so as to weight the least-squares model. To avoid this detection step, we introduce reweighted least-squares for minimising an isotropic TV-like functional, and split-Bregman iterations for L1 minimisation

Résolution de la stéréophotométrie par apprentissage

Session "Posters"National audienceNous montrons dans cet article comment résoudre la stéréophotométrie par apprentissage. L'idée de base consiste à insérer une sphère dans la scène dont on souhaite retrouver le relief, et à recouvrir la sphère et la scène d'une même peinture. Les images de la sphère servant de données d'apprentissage, il n'est pas nécessaire de connaître la réflectance de la scène pour mettre en oeuvre la stéréophotométrie. De plus, les ombres propres sont considérées comme des données utiles. Nous montrons que l'analyse en composantes principales (ACP) permet, d'une part, d'obtenir les mêmes résultats que Hertzmann et al. tout en réduisant le temps de calcul, et d'autre part, de détecter les ombres portées de la scène, pour peu que la sphère en soit dépourvue. Nous montrons aussi comment généraliser notre approche à des scènes non préalablement peintes, mais de nature photométrique uniforme. Toutes ces contributions sont validées sur images de synthèse et images réelle

The DCP Bay: Toward an Art-House Content Delivery Network for Digital Cinema

International audienceCinema theaters have arrived in the digital era. The Digital Cinema Initiatives has chosen Digital Cinema Package(DCP) as format for the distribution of feature films. No suitable economical nor technological model is proposed for DCP content delivery to art-house theaters. The existing solutions are too expensive or not adapted. Therefore, we conduct this research activity in cooperation with Utopia cinemas, a group of art-house French cinemas. Utopia’s main requirement (besides functional ones) is to provide free and open source software for DCP distribution. In this paper, we present a Content Delivery Network for DCP adapted to art-house. This network is operative since mid 2014 and based on torrent peer-to-peer technology inside a multi-point VPN

A L1-TV Algorithm for Robust Perspective Photometric Stereo with Spatially-Varying Lightings

International audienceWe tackle the problem of perspective 3D-reconstruction of Lambertian surfaces through photometric stereo, in the presence of outliers to Lambert’s law, depth discontinuities, and unknown spatially-varying lightings. To this purpose, we introduce a robust L1-TV variational formulation of the recovery problem where the shape itself is the main unknown, which naturally enforces integrability and permits to avoid integrating the normal field

Reconstruction 3D du bâti à partir d'une seule image par naissances et morts multiples

National audienceIn this paper, contrary to the classical approach addressing the 3D reconstruction problem as an inverse problem and solving it by matching two images from a stereoscopic pair, we show that we can solve the direct problem in a simpler way. To do so, we randomly propose configurations of buildings while keeping only the most relevant ones, using a multiple births and deaths algorithm. Notably, we show that this approach does not imply a prohibitory computation time, thanks to the freeware OpenGL which exploits the graphic card. The first results show that the proposed approach is relevant. In particular, it allows solving ambiguities for which inverting the problem is almost impossible.Dans cet article, nous nous écartons de l'approche classique qui considère la reconstruction 3D comme un problème inverse et la résout en mettant en correspondance deux images d'une paire stéréoscopique. Au contraire, nous montrons qu'il est plus simple de résoudre le problème direct. Pour ce faire, nous proposons aléatoirement des configurations de bâtiments pour ne conserver que les plus pertinentes par un algorithme de type naissances et morts multiples. Nous montrons notamment que cette approche ne nécessite pas un temps de calcul prohibitif, grâce à la puissance de calcul d'OpenGL qui s'appuie sur la carte graphique. Les premiers résultats obtenus montrent la pertinence de l'approche adoptée. En particulier, elle permet de résoudre des ambiguïtés pour lesquelles l'inversion du problème serait quasiment impossible

Transformation d'un dispositif multimédia webcam-écran en un scanner 3D

National audienceNous étudions un dispositif de scannage 3D constitué d’un couple webcam-écran, où l’écran est utilisé comme source lumineuse. Ceci permet de transformer en scanner 3D n’importe quel dispositif multimédia comprenant ces deux éléments (ordinateurs portables, smartphones, tablettes etc.). Un protocole d’étalonnage simplifié est introduit, pour lequel nous démontrons que deux prises de vue sont suffisantes. Une fois cet étalonnage géométrique effectué, nous montrons que le dispositif étudié permet d’effectuer la reconstruction 3D sans ambiguïté, grâce à la technique de stéréophotométrie