Rumo à Reconstrução 3D de Cenas Externas Usando um Radar MMW e um Sensor de Visão Monocular

Neste artigo, introduzimos um método geométrico para a reconstrução 3D do ambiente exterior usando um radar de micro-ondas panorâmico e uma câmera. Dependemos da complementaridade desses dois sensores, considerando a robustez às condições ambientais e a capacidade de detecção de profundidade do radar, por um lado, e a alta resolução espacial de um sensor de visão, por outro. Em primeiro lugar, a modelagem geométrica de cada sensor e de todo o sistema é apresentada. Em segundo lugar, abordamos o problema da calibração global, que consiste em encontrar a transformação exata entre os sistemas de coordenadas dos sensores. Dois métodos de implementação são propostos e comparados, com base na otimização de um critério não linear obtido a partir de um conjunto de correspondências entre alvo de radar e imagem. Ao contrário dos métodos existentes, nenhuma configuração especial dos pontos 3D é necessária para calibração. Isso torna os métodos flexíveis e fáceis de usar por um operador não especialista. Finalmente, apresentamos um método de reconstrução 3D muito simples, mas robusto, com base na geometria dos sensores. Esse método permite reconstruir características observadas em 3D usando uma aquisição (sensor estático), o que nem sempre é cumprido no estado da arte para reconstrução de cenas externas. Os métodos propostos foram validados com dados sintéticos e reais.