Abordagem Híbrida para Rastreamento 3D Monocular em Tempo Real de Objetos Planares Especulares Projeto de Computação Gráfica João Paulo Lima Grupo de Pesquisa em Realidade Virtual e Multimídia Universidade Federal de Pernambuco, Centro de Informática

Agenda Motivação Metodologia Resultados Conclusões Trabalhos Futuros

Motivação Determinar posição e orientação de um objeto em tempo real Perda de informação devido à reflexão

Metodologia Rastreamento baseado em modelo Abordagem híbrida Por detecção + Recursivo Textura + Aresta Em objetos especulares: Rastreamento baseado em textura Se falhar, rastreamento baseado em aresta Última pose como estimativa

Metodologia :: Texture Based

Metodologia :: Edge Based Determinar partes visíveis das arestas do modelo projetado com pose anterior Extensão de OpenGL GL_ARB_occlusion_query

Metodologia :: Edge Based Amostragem das arestas visíveis projetadas Pontos de controle

Metodologia :: Edge Based Para cada ponto de controle Ponto correspondente no gradiente da imagem Algoritmo Moving Edges (ME)

Metodologia :: Edge Based Cálculo da pose Minimização do erro de reprojeção Levenberg-Marquardt

Metodologia :: Bibliotecas VXL (Vision-something-Libraries) ViSP (Visual Servoing Platform) OpenGL

Resultados Rastreamento baseado em aresta (~30 fps)

Resultados Objetos planares especulares Textura vs Textura + Aresta

Conclusões Técnica híbrida para objetos planares especulares foi melhor em alguns casos Rastreamento de objetos planares baseado em aresta não é suficiente Poucas restrições Correspondências errôneas Rastrear objetos não-planares usando aresta apresentou melhores resultados

Trabalhos Futuros Múltiplas hipóteses no ME Correção da detecção de arestas visíveis Uso de estimadores robustos Detecção explícita de arestas Porte para dispositivos móveis

Referências I. Gordon e D. G. Lowe, “What and Where: 3D Object Recognition with Accurate Pose”, University of British Columbia A. Comport, E. Marchand, M. Pressigout, and F. Chaumette. “Realtime markerless tracking for augmented reality: the virtual visual servoing framework”. LAGADIC. V. Lepetit e P. Fua, “Monocular Model-Based 3D Tracking of Rigid Objects: A Survey”, CVLAB VXL, http://vxl.sourceforge.net/ ViSP, http://www.irisa.fr/lagadic/visp OpenGL, http://www.khronos.org/opengl/