Conception et prototypage d'un capteur de vision stéréoscopique portable pour le recouvrement précis de profondeur d'une scène 3D

Conception et prototypage d'un capteur de vision stéréoscopique portable pour le recouvrement précis de profondeur d'une scène 3D PDF Author: Frédéric Bergame
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Languages : fr
Pages : 222

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Liquid Crystal Shutters for Stereoscopic Vision and 3D Dual View Application

Liquid Crystal Shutters for Stereoscopic Vision and 3D Dual View Application PDF Author: Vinicius Nunes Henrique Silva
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Languages : fr
Pages : 131

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Dans cette thèse, les principaux objectifs étaient d'améliorer les obturateurs à cristaux liquides et la vision stéréoscopique pour développer l'application 3D Dual View. La qualité du système de vision 3D basée sur les lunettes actives est directement liée à la performance des obturateurs à cristaux liquides. Ainsi, les efforts ont été concentrés dans l'organisation des molécules de cristaux liquides entre les substrats et dans le cristal liquide lui-même. Nous avons étudié les obturateurs en utilisant différentes configurations de cristal liquide nématique et cristaux liquides ferroélectriques (smectique), avec et sans polymère. En outre, les échantillons ferroélectriques ont été analysés en utilisant un polarimètre de Mueller faite par UBO (Université de Bretagne Occidentale). La deuxième partie a été le développement de la 3D View Dual. Il s'agit d'un système de vision stéréoscopique basé sur un mélange de solution 3D active et passive pour afficher une image 3D que peut être vu simultanément par deux spectateurs, mais à partir de perspectives différentes. Pour permettre deux points de vue différents d'une scène ou d'un objet en trois dimensions, le système doit multiplexer quatre images, une paire pour former l'image 3D dans une perspective et l'autre paire pour le deuxième spectateur dans un autre point de vue. Nous décrivons les différentes techniques de multiplexage et démultiplexage des flux vidéo en tenant compte des aspects physiologiques, le marché, la qualité de l'image et de la diaphonie. La diaphonie entre les images conduites à un effet appelé ghosting, que le spectateur voit une image à faible intensité de l'autre spectateur. Ensuite, nous avons caractérisé également l'effet fantôme et proposé un algorithme pour compenser cela.

Contribution à la conception et réalisation d'un capteur de vision 3D intégré

Contribution à la conception et réalisation d'un capteur de vision 3D intégré PDF Author: Anthony Kolar
Publisher:
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Languages : fr
Pages : 194

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La nécessité d'avoir des systèmes capables de percevoir le relief est apparue dès le début de la photographie. Cette nécessité a conduit à la réalisation des dispositifs macroscopiques qui avaient tous comme point commun la perception du relief de l'environnement humain. Ces systèmes utilisent diverses méthodes de reconstruction: stéréoscopie passive ou active, temps de vols, etc. Les avancées technologiques laissent entrevoir la possibilité de réaliser des systèmes intégrés de vision en trois dimensions sur puce. Cela ouvre de nouveaux champs applicatifs, comme la vision précise en trois dimensions in vivo dans le corps humain lors d'examen de type endoscopique. A ce jour peu de travaux tendent à concevoir un capteur intégré polyvalent malgré les avantages évidents pour ces nouvelles applications. Jusque là, la principale restriction était due à la taille, à la vitesse de fonctionnement ou à la consommation des appareils. Pour répondre aux besoins d'applications émergentes telles que l'endoscopie 3D, le projet Cyclope a été lancé. Il s'agit d'une action de recherche au sein de laquelle est étudiée la conception d’un capteur de vision 3D intégré temps-réel avec des capacités de communication sans fil basées sur la stéréoscopie active. Ce capteur est alors capable de fournir une représentation texturée en trois dimensions d'une scène. Cette thèse traite de l'analyse des solutions envisageables pour la réalisation d'une instrumentation d'acquisition et de projection du motif et de sa mise en oeuvre. La principale contrainte de notre application consiste en l'acquisition quasi simultanée de la texture de l'image dans le spectre du visible et du motif projeté. Ayant opté pour un laser pulsé dont sa longueur d'onde est dans le proche infrarouge, pour ne pas dénaturer la scène, plusieurs solutions étaient possibles. Malheureusement, aucune d'entre elles n'étaient pleinement satisfaisante. Dans ce contexte, j'ai opté pour une approche d'acquisition énergétique et temporelle basée sur l'existence d'un gap énergétique entre la scène et le motif projeté à cette longueur d'onde. Un démonstrateur macroscopique a été réalisé afin de valider notre approche et d'estimer ces performances. L'ensemble est composé d'une caméra CMOS dotée de CAN 8 bits externe, d'un projecteur de motif infrarouge générant une matrice de 49 points, d'une carte FPGA Xilinx Virtex2Pro et d'un module de communication sans fil ZIGBEE. Sur le FPGA est mis en oeuvre les architectures de contrôle et de synchronisation, de pré-traitements, de reconstruction et de communication. Les performances du systèmes ont été évaluées selon trois axes distincts: les performances de la séparation motif/arrière plan pour différentes conditions d'utilisation, l'impact de la méthode sur la précision de la reconstruction et enfin l'estimation de la consommation énergétique globale du système pour plusieurs cibles.

CAPTEUR VERTICAL DE VISION STEREOSCOPIQUE MULTICONFIGURATION POUR LA LOCALISATION D'UN ROBOT MOBILE

CAPTEUR VERTICAL DE VISION STEREOSCOPIQUE MULTICONFIGURATION POUR LA LOCALISATION D'UN ROBOT MOBILE PDF Author: Humberto Loaiza
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 215

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CETTE THESE CONCERNE LA CONCEPTION ET L'IMPLEMENTATION D'UN CAPTEUR STEREOSCOPIQUE DE VISION BINOCULAIRE A PARTIR DE CAMERAS DE BAS DE GAMME. L'OBJECTIF VISE PAR L'UTILISATION DE CE TYPE DE CAMERAS ETAIT DOUBLE. D'UNE PART DEVELOPPER UN CAPTEUR 3D DE TRES FAIBLE COUT UTILISABLE EN ROBOTIQUE MOBILE ET PERMETTANT DE PROPOSER UNE ALTERNATIVE AUX CAPTEURS ULTRASONS. D'AUTRE PART DE DEVELOPPER UNE CHAINE ROBUSTE DE TRAITEMENT D'IMAGES DANS DE CONDITIONS DE VISION DEGRADEE. LES ALGORITHMES UTILISES ET PROPOSES POUR LA CALIBRATION, POUR CORRIGER LES DEFAUTS DES IMAGES ET POUR L'EXTRACTION DE SEGMENTS DE DROITE SONT AMPLEMENT DETAILLES. LE TRAITEMENT DES IMAGES DEVELOPPE PERMET DE PASSER D'UNE REPRESENTATION DE BAS NIVEAU - PIXEL - A UNE REPRESENTATION DE HAUT NIVEAU - GRAPHE DE VOISINAGE DE SEGMENTS -. CHAQUE SEGMENT DETECTE EST CARACTERISE PAR UN VECTEUR DE PARAMETRES DE NATURE DIFFERENTE ET PAR DES INFORMATIONS CONCERNANT LES SEGMENTS VOISINS. LA FORMATION D'UN ESPACE D'INDIVIDUS DE DEUX CLASSES - COUPLES DE SEGMENTS BIEN OU MAL APPARIES - A PERMIS D'ABORDER LA MISE EN CORRESPONDANCE DES SEGMENTS DU POINT DE VUE DE LA CLASSIFICATION AUTOMATIQUE. LES CLASSIFIEURS UTILISES AINSI QUE LA STRATEGIE DE COMBINAISON ELABOREE POUR RESOUDRE LE PROBLEME DE L'APPARIEMENT ENTRE SEGMENTS SONT ETUDIES. LA SIMPLICITE DE L'IMPLEMENTATION ET LE TAUX IMPORTANT DES APPARIEMENTS CORRECTS CONSTITUENT DEUX DES PRINCIPAUX AVANTAGES DE L'APPROCHE PROPOSEE POUR LA MISE EN CORRESPONDANCE. ENFIN, LA PRECISION DU CAPTEUR EST ANALYSEE. CETTE DERNIERE ETUDE MONTRE QUE LES MESURES DE RECONSTRUCTION 3D FOURNIES PAR LE CAPTEUR STEREOSCOPIQUE SONT EN NOMBRE ET EN PRECISION SUFFISANTES POUR PERMETTRE LA LOCALISATION ET LA NAVIGATION D'UN ROBOT MOBILE DANS UN ENVIRONNEMENT INTERIEUR

Remote Sensing and Water Resources

Remote Sensing and Water Resources PDF Author: A. Cazenave
Publisher: Springer
ISBN: 3319324497
Category : Science
Languages : en
Pages : 336

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This book is a collection of overview articles showing how space-based observations, combined with hydrological modeling, have considerably improved our knowledge of the continental water cycle and its sensitivity to climate change. Two main issues are highlighted: (1) the use in combination of space observations for monitoring water storage changes in river basins worldwide, and (2) the use of space data in hydrological modeling either through data assimilation or as external constraints. The water resources aspect is also addressed, as well as the impacts of direct anthropogenic forcing on land hydrology (e.g. ground water depletion, dam building on rivers, crop irrigation, changes in land use and agricultural practices, etc.). Remote sensing observations offer important new information on this important topic as well, which is highly useful for achieving water management objectives.Over the past 15 years, remote sensing techniques have increasingly demonstrated their capability to monitor components of the water balance of large river basins on time scales ranging from months to decades: satellite altimetry routinely monitors water level changes in large rivers, lakes and floodplains. When combined with satellite imagery, this technique can also measure surface water volume variations. Passive and active microwave sensors offer important information on soil moisture (e.g. the SMOS mission) as well as wetlands and snowpack. The GRACE space gravity mission offers, for the first time, the possibility of directly measuring spatio-temporal variations in the total vertically integrated terrestrial water storage. When combined with other space observations (e.g. from satellite altimetry and SMOS) or model estimates of surface waters and soil moisture, space gravity data can effectively measure groundwater storage variations. New satellite missions, planned for the coming years, will complement the constellation of satellites monitoring waters on land. This is particularly the case for the SWOT mission, which is expected to revolutionize land surface hydrology. Previously published in Surveys in Geophysics, Volume 37, No. 2, 2016