Acquisition and Processing of ToF and Stereo data

Fornire ai calcolatori la capacità di stimare la geometria tridimensionale di una scena è una delle sfide fondamentali nell’ambito della visione artificiale. Il classico approccio utilizzato per la risoluzione di tale problema prevede l’utilizzo di sistemi di visione stereoscopica. Tali sistemi sono costituiti da due telecamere. Il loro funzionamento si basa sul principio di triangolazione per stimare la configurazione geometrica di una scena. Nell’ultimo decennio, nuovi dispositivi basati sul principio del tempo di volo sono stati proposti allo scopo di risolvere il medesimo problema. Tali dispositivi sono chiamati sensori di profondità matriciali a tempo di volo. Questa tesi si sviluppa attorno all’analisi dei suddetti sistemi da un punto di vista teorico e sperimentale. I sensori a tempo di volo vengono descritti nel Capitolo 2, mentre i sistemi stereo nel Capitolo 3. In particolare viene introdotto un nuovo modello che descrive formalmente il processo di acquisizione dei sensori a tempo di volo. Nel Capitolo 4 viene descritta una metodologia per confrontare i due diversi sistemi. Da questa analisi emerge chiaramente la complementarità dei due sistemi. Questo permette di intuire come una fusione dei loro dati renda possibile un miglioramento della stima geometrica. Nel Capitolo 5 viene descritto un metodo che consente di fondere i dati del sistema stereo e del sensore a tempo di volo. Nel Capitolo 6 viene sviluppato un metodo per sfruttare l’informazione sul colore e sulla geometria di una scena per risolvere il classico problema di segmentazione della scena