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Positioning a camera with respect to planar objects of unknown shape by coupling 2-D visual servoing and 3-D estimations

Authors
Publication Date
Keywords
  • Vision 3D
  • Robotique
  • Vision

Abstract

This paper proposes a way to achieve positioning tasks by 2d visual servoing, when the desired image of the observed object cannot be precisely described. The object is assumed to be planar and motionless but no knowledge about its shape or pose is required. First, we treat the case of a threadlike object and then we show how our approach can be generalized to an object with three particular points. The control law is based on the use of 2d visual servoing and on an estimation of two 3d parameters. We show that this control scheme is not sensitive to the calibration of the camera. We conclude this paper by experimental results relative to objects of unknown shape. In addition, an algorithm to estimate the depth between the object and the camera is provided which finally leads a 3d estimation of the object shape. 2d visual servoing, complex images, positioning tasks, 3d reconstruction, points of interest. / Cet article se propose de décrire une méthode de réalisation de tâches de positionnement par asservissement visuel 2d dans le cas où la consigne visuelle ne peut être décrite précisément. L'objet observé est supposé plan et immobile, par contre aucune hypothèse quant à sa forme ou à sa localisation n'est nécessaire. Dans un premier temps nous traitons le cas d'un objet filiforme puis nous montrons ensuite comment notre approche peut se généraliser à un objet dont trois points caractéristiques existent. La loi de commande est basée sur un asservissement visuel 2d et sur l'utilisation de deux paramètres 3d. Nous montrons que cette architecture de commande n'est pas sensible à la calibration du sytème. Nous concluons cet article par la présentation de résultats expérimentaux relatifs à des objets de forme inconnue. De plus, nous présentons un algorithme d'estimation de la distance caméra/objet qui, par suite, conduit à l'estimation 3d de la forme de l'objet.

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