Automated thermal 3 D reconstruction based on a robot equipped with uncalibrated infrared stereovision cameras

Autor: Sentenac, Thierry, Bugarin, Florian, Ducarouge, Benoit, Devy, Michel
Přispěvatelé: Institut Clément Ader (ICA), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-IMT École nationale supérieure des Mines d'Albi-Carmaux (IMT Mines Albi), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Supérieur de l'Aéronautique et de l'Espace (ISAE-SUPAERO), Équipe Robotique, Action et Perception (LAAS-RAP), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Institut Supérieur de l'Aéronautique et de l'Espace (ISAE-SUPAERO)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT École nationale supérieure des Mines d'Albi-Carmaux (IMT Mines Albi), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2018
Předmět:
Zdroj: Advanced Engineering Informatics
Advanced Engineering Informatics, Elsevier, 2018, 38, pp.203-215. ⟨10.1016/j.aei.2018.06.008⟩
Advanced Engineering Informatics, 2018, 38, pp.203-215. ⟨10.1016/j.aei.2018.06.008⟩
ISSN: 1474-0346
DOI: 10.1016/j.aei.2018.06.008⟩
Popis: Review; International audience; In many industrial sectors, Non Destructive Testing (NDT) methods are used for the thermomechanical analysis of parts in assemblies of engines or reactors or for the control of metal forming processes. This article suggests an automated multi-view approach for the thermal 3D reconstruction required in order to compute 3D surface temperature models. This approach is based only on infrared cameras mounted on a Cartesian robot.The low resolution of these cameras associated to a lack of texture to infrared images require to use a global approach based first on an uncalibrated rectification and then on the simultaneous execution, in a single step, of the dense 3D reconstruction and of an extended self-calibration.The uncalibrated rectification is based on an optimization process under constraints which calculates the homographies without prior calculation of the Fundamental Matrix and which minimizes the projective deformations between the initial images and the rectified ones.The extended self-calibration estimates both the parameters of virtual cameras that could provide the rectified images directly, and the parameters of the robot. It is based on two criteria evaluated according to the noise level of the infrared images. This global approach is validated through the reconstruction of a hot object against a reference reconstruction acquired by a 3D scanner.
Databáze: OpenAIRE
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