Registration and determination of deformed point cloud errors

Abstract

In this work, we focus on the use of laser slit scanning rigs for 3D reconstruction of the inner parts of a nuclear reactor. Special emphasis is placed on the influence of radial distortion on the quality of 3D reconstruction. We review existing research and available tools used for camera calibration, discuss types of distortion correction models, both polynomial and non-polynomial, present algorithms for parameter estimation, and metrics for evaluation. The aim is to improve 3D point cloud registration of slit scans from multiple views with the goal of high-quality reconstruction. We examine the settings of the GoPro HERO9 Black camera, and our ability to model and correct distortion present in the lenses. We also show how applying delayed distortion correction on extracted image points can result in faster and more dense reconstruction models than early distortion correction of input images. 1

V této práci se zaměřujeme na využití laserových slit skenovacích souprav pro 3D rekon- strukci vnitřních částí jaderného reaktoru. Zvláštní důraz je kladen na vliv radiálního zkreslení na kvalitu 3D rekonstrukce. V práci představujeme stávající výzkum a dostupné nástroje používané pro kalibraci kamer, typy modelů korekce, polynomiální i nepoly- nomiální, algoritmy pro odhad parametrů a metriky pro vyhodnocování. Cílem je vylepšit 3D registraci point cloudů vytvořených ze slit skenů z více pohledů za účelem získání vysoce kvalitní rekonstrukce. Zkoumáme možnosti nastavení kamery GoPro HERO9 Black a naši schopnost modelovat a korigovat zkreslení čoček. Ukazujeme také, jak zpožděná aplikace korekce zkreslení na extrahovaných obrazových bodech může vést k rychlejším a hustším modelům rekonstrukce než brzká korekce zkreslení na vstupních snímcích. 1