Construction of views based on optical microscope images applied to micromanipulation.
Synthèse de vues à partir d'images de microscopes photoniques pour la micromanipulation.
Résumé
The combination of photon microscope and camera is used in the applications of micro-assembly. This essential instrument have five properties : a weak field of view, a low depth of field, a short working distance, a strong dependence to illumination and bulkiness. In that context of micro-assembly the vision system should be distributed and composed of complementary imagers are expensive and bulky. Therefore our approach consists in obtaining the essential views for the control of the station by the image based rendering. It decreases the number of photonic microscopes in the station. For that, we propose to used two techniques, the mosaicing and the trifocal transfer. First the vision system calibration is required, we present the stages of stereoscopic weak calibration for that context of photonic microscopy with improved new algorithms. Image mosaicing is a technique for the reconstruct a wide image of scene from a set of images that scene where each represents a small part of this scene. After new algorithms improving the construction of mosaic we use this technique for the supervision of micromanipulation station. Trifocal transfer is a technique based on stereoscopic weak calibration for the reconstruction of a virtual view from only two real without 3D explicit information. After an explanation on the theory and a new algorithm proposed we used this technique in a the visual servoing application, to control the position of a microgripper. The virtual view allowing control is obtain from the real view coming from a stereoscopic photonic microscope.
La combinaison de microscope photonique et de caméra est largement utilisée dans les applications de micro-assemblage. Cet instrument indispensable comporte cinq propriétés : un faible champ de vision, une faible profondeur de champ, une faible distance de travail, une forte dépendance à l'éclairage et un encombrement important. La conséquence directe de ces propriétés dans un contexte de micro-assemblage est l'utilisation de système de vision distribué composé d'imageurs de caractéristiques différentes et complémentaires qui ont un coût et un encombrement important. C'est pour cela que notre approche consiste a reconstruire certaines vues indispensables au contrôle de la station par des techniques de rendu d'images, limitant ainsi le nombre de vidéo microscopes photoniques réels dans la station. Pour cela, nous proposons d'utiliser deux techniques, la construction d'images mosaïques et le transfert trifocal. Avant toute chose le système de vision doit être calibré, nous présentons les étapes du calibrage stéréoscopique faible pour ce contexte de microscopie photonique ainsi que leurs améliorations par de nouveaux algorithmes. La construction d'images mosaïques est une technique qui permet de reconstruire une image complète d'une scène à partir d'un ensemble d'images représentant chacune une petite partie de cette scène. Après avoir présenté de nouveaux algorithmes en vue d'améliorer la construction de mosaïques nous l'utilisons pour la supervision de station de micromanipulation. Le transfert trifocal est une technique qui permet à partir d'un simple calibrage stéréoscopique faible de reconstruire une vue virtuelle à partir de seulement deux vues réelles sans le besoin d'information 3D explicite. Après un éclaircissement sur la théorie et la proposition de nouveaux algorithmes nous l'utilisons dans une boucle d'asservissement visuel de type look-and-move, pour contrôler le déplacement d'une micropince. La vue de côté virtuelle permettant le contrôle est reconstruite à partir des vues réelles provenant d'un stéréo microscope photonique.
Domaines
Automatique / Robotique
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