Reconstrucción 3D a partir de una sola vista

Abstract

A partir de una sola vista 2D, es posible extraer información sustancial acerca del objeto original e incluso reconstruir el modelo en perspectiva 3D. El paso más crítico dentro de este proceso radica en identificar con un grado alto de precisión y fiabilidad los elementos estructurales de la propia vista. Las líneas y puntos de fuga constituyen los elementos estructurales más importantes, ya que contienen información geométrica relevante acerca de la escena tridimensional e incluso de la propia cámara, con lo que constituyen un elemento de partida indispensable en la reconstrucción 3D a partir de una sola vista. La integración de las disciplinas de la Fotogrametría Digital y la Visión Computacional proporciona automatización a través de acercamientos jerárquicos (detección, segmentación y agrupamiento) apoyados por técnicas robustas que garantizan calidad en la determinación de primitivas básicas, las cuales sirven como base para el cálculo de los puntos de fuga y para la estimación de la geometría interna de la cámara (focal, punto principal y parámetros de distorsión radial). No obstante, para acometer una reconstrucción del modelo 3D a partir de una sola vista, necesitamos determinar los parámetros externos de la cámara, 'camera pose': orientación del eje de toma y posición del punto de vista, con lo que se requiere información a priori del objeto en forma de restricciones geométricas sobre puntos, líneas o superficies que permitan establecer sin ninguna ambigüedad el sistema de referencia asociado al objeto. En un nivel más de la jerarquía, la rectificación de los planos fundamentales del objeto, permitirá una primera definición estructural de su geometría básica, así como la asignación de restricciones geométricas que sirvan como base para el cálculo del modelo 3D. Finalmente, la integración de la Fotogrametría Digital y la Informática Grá