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3D-Aware Ellipse Prediction for Object-Based Camera Pose Estimation

Authors :
Marie-Odile Berger
Matthieu Zins
Gilles Simon
Recalage visuel avec des modèles physiquement réalistes (TANGRAM)
Inria Nancy - Grand Est
Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Université de Lorraine (UL)-Department of Algorithms, Computation, Image and Geometry (LORIA - ALGO)
Laboratoire Lorrain de Recherche en Informatique et ses Applications (LORIA)
Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Laboratoire Lorrain de Recherche en Informatique et ses Applications (LORIA)
Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Centre National de la Recherche Scientifique [CNRS]
Zins, Matthieu
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lorraine (UL)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lorraine (UL)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Laboratoire Lorrain de Recherche en Informatique et ses Applications (LORIA)
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lorraine (UL)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Augmentation visuelle d'environnements complexes (MAGRIT-POST)
Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Department of Algorithms, Computation, Image and Geometry (LORIA - ALGO)
Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Visual Augmentation of Complex Environments (MAGRIT)
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lorraine (UL)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lorraine (UL)
Sciencesconf.org, CCSD
Source :
ORASIS 2021-18èmes journées francophones des jeunes chercheurs en vision par ordinateur, ORASIS 2021-18èmes journées francophones des jeunes chercheurs en vision par ordinateur, Centre National de la Recherche Scientifique [CNRS], Sep 2021, Saint Ferréol, France, ORASIS 2021, ORASIS 2021, Centre National de la Recherche Scientifique [CNRS], Sep 2021, Saint Ferréol, France, 3DV 2020-International Virtual Conference on 3D Vision, 3DV 2020-International Virtual Conference on 3D Vision, Nov 2020, Fukuoka / Virtual, Japan
Publication Year :
2021
Publisher :
HAL CCSD, 2021.

Abstract

In this paper, we propose a method for coarse camera pose computation which is robust to viewing conditions and does not require a detailed model of the scene. This method meets the growing need of easy deployment of robotics or augmented reality applications in any environments, especially those for which no accurate 3D model nor huge amount of ground truth data are available. It exploits the ability of deep learning techniques to reliably detect objects regardless of viewing conditions. Previous works have also shown that abstracting the geometry of a scene of objects by an ellipsoid cloud allows to compute the camera pose accurately enough for various application needs. Though promising, these approaches use the ellipses fitted to the detection bounding boxes as an approximation of the imaged objects. In this paper, we go one step further and propose a learning-based method which detects improved elliptic approximations of objects which are coherent with the 3D ellipsoid in terms of perspective projection. Experiments prove that the accuracy of the computed pose significantly increases thanks to our method and is more robust to the variability of the boundaries of the detection boxes. This is achieved with very little effort in terms of training data acquisition -- a few hundred calibrated images of which only three need manual object annotation. Code and models are released at https://github.com/zinsmatt/3D-Aware-Ellipses-for-Visual-Localization.<br />Comment: Presented at 3DV 2020. Code and models released at https://github.com/zinsmatt/3D-Aware-Ellipses-for-Visual-Localization

Details

Language :
French
Database :
OpenAIRE
Journal :
ORASIS 2021-18èmes journées francophones des jeunes chercheurs en vision par ordinateur, ORASIS 2021-18èmes journées francophones des jeunes chercheurs en vision par ordinateur, Centre National de la Recherche Scientifique [CNRS], Sep 2021, Saint Ferréol, France, ORASIS 2021, ORASIS 2021, Centre National de la Recherche Scientifique [CNRS], Sep 2021, Saint Ferréol, France, 3DV 2020-International Virtual Conference on 3D Vision, 3DV 2020-International Virtual Conference on 3D Vision, Nov 2020, Fukuoka / Virtual, Japan
Accession number :
edsair.doi.dedup.....661232933d6c00f3d67c2fcdcbf5c3c7