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Instrumentation, Mesure, Métrologie

1631-4670
Revue des Systèmes
 

 ARTICLE VOL 4/3-4 - 2004  - pp.105-124
TITRE
Calibrage d'imageurs avec prise en compte des distorsions

RÉSUMÉ

Le calibrage d'un imageur est une étape importante pour la métrologie dimensionnelle par vision artificielle. Pour obtenir des mesures dimensionnelles précises, il est indispensable de prendre en compte les distorsions géométriques induites par le système optique utilisé. L'approche classique consiste à modéliser les distorsions par un modèle paramétrique. Nous montrons qu'une approche non paramétrique est mieux adaptée au cas de systèmes optiques complexes. Les méthodes classiques de calibrage utilisent une mire constituée de motifs géométriques (damiers, croix, cercles...). Nous montrons que l'utilisation d'une mire de mouchetis (motif aléatoire) couplée à la corrélation d'images permet à la fois d'obtenir une meilleure précision de calibrage et simplifie sa mise en oeuvre pratique. Les nouvelles approches proposées sont illustrées à travers trois applications : le calibrage d'une caméra CCD, le calibrage d'un stéréo-microscope, et le calibrage d'un microscope électronique à balayage.

ABSTRACT

Camera calibration is an important prerequisite in computer vision for performing accurate measurements. In that regard, the distortions induced by the optical system must be considered. The classic approach models these distortions using a parametric function. In this paper we show that for complex systems a non-parametric model outperforms the previous techniques. Furthermore, the proposed method makes use of a calibration target with a random (speckle like) pattern and applies the technique of digital image correlation for registering the target images. Compared to the classic approaches which rely on a well-defined geometrical pattern (e.g., chess-board, crossing lines, circles), the proposed method not only improves significantly the calibration accuracy, but also provides greater flexibility by eliminating the need for a special calibration target. These improvements are especially prominent for microscopy applications and demonstrated through three experimental investigations.

AUTEUR(S)
Nicolas CORNILLE, Dorian GARCIA, Michael A. SUTTON, Stephen R. MCNEILL, Jean-José ORTEU

MOTS-CLÉS
calibrage de caméra, imageur, distorsions, corrélation d'images, stéréo- microscope, microscope électronique à balayage.

KEYWORDS
camera calibration, imaging system, distortions, digital image correlation, stereo- microscope, scanning electron microscope. RS - I2M ­ 4/2004. Photomécanique, pages 105 à 124

LANGUE DE L'ARTICLE
Français

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