Técnicas de Visión Estereoscópica basadas en Regiones para la Obtención de Representaciones 3D de la Escena Ángeles López

Resumen La visión estereoscópica engloba un amplio abanico de técnicas para la correspondencia y la reconstrucción tridimensional. Las técnicas basadas en regiones son escasas en la literatura comparadas con las técnicas basadas en segmentos de los bordes, o las técnicas basadas en áreas. Esto es debido fundamentalmente a que los resultados de los métodos de segmentación varían mucho de una imagen a otra, lo que hace mas difícil el emparejamiento de regiones. En esta tesis se abordan estos problemas generados por las diferencias en la segmentación de ambas imágenes del par estéreo mediante dos técnicas distintas. La primera es una técnica clásica basada en grafos, de la que existen numerosas aplicaciones en la literatura, a la que se ha añadido un preproceso, también basado en grafos, para resolver los problemas de la segmentación. La segunda es una nueva técnica de correspondencia en la que solo se segmenta una de las dos imagenes, y se buscan las correspondencias en la otra imagen basándose en la minimización de una función de energía y aplicando ciertas restricciones sobre la profundidad de las regiones. En esta técnica, las correspon- dencias, la reconstrucción tridimensional y las oclusiones se obtienen en un solo proceso cooperativo. Palabras clave: vision estereoscópica, segmentación, correspondencia, reconstrucción 3D, detección de oclusiones, correlación, grafo de asociación, clique máximo, minimización de una función de energía.

Abstract Stereoscopic vision includes a wide range of techniques for correspondence and three- dimensional reconstruction. Region-based techniques have been hardly addressed in the literature compared with edge-based techniques or area-based techniques. This is due mainly to the fact that the results of segmentation methods vary signi cantly from one image to another, which makes the matching of regions more difficult. In this thesis, the problems generated by the di erences in segmentation from both images of the stereo pair are faced by means of two di erent techniques. First, we use a classic graph-based technique, widely used in the literature, where we add a new pre- process stage, which is a graph-based step, in order to solve the segmentation problems. Second, we present a novel matching technique where only one of the images is segmented, and correspondences are searched in the other image by means of the minimization of an energy function and the application of some constraints on the depth of the regions. In this technique, correspondences, three-dimensional reconstruction and occlusions are obtained in an only cooperative process. Keywords: stereoscopic vision, segmentation, correspondence, 3D reconstruction, occlusion detection, correlation, association graph, maximal clique, minimization of an energy function.