Euclidean Bundle Adjustment Independent on Camera Intrinsic Parameters

This research report presents a bundle adjustment technique which is independent on camera intrinsic parameters. Standard bundle adjustment techniques consider camera intrinsic parameters as unknowns in the optimization process. The scheme proposed in this report di ers from previous standard techniques since unknown camera intrinsic parameters are computed as a function of the 3D structure and the camera pose. Considering less unknowns in the optimization process produces a faster algorithm which is more adapted to real-time applications. Computationally expensive metric reconstruction, using for example several zooming cameras, considerably bene ts from an intrinsics-free bundle adjustment. Indeed, experimental results, obtained using both simulated data and real images, show that the algorithm we propose not only considerably reduces the computational cost but also improves the accuracy of the metric reconstruction. Key-words: structure from motion, Euclidean reconstruction, bundle adjustment, projective invariance. Ezio Malis is with the ICARE Project at INRIA Sophia-Antipolis y Adrien Bartoli is with the MOVI Project at INRIA Rhône-Alpes Ajustement euclidien de faisceaux indépendant des paramètres intrinsèques des caméras Résumé : Ce rapport de recherche présente une technique d'ajustement de faisceaux indépendante des paramètres intrinsèques des caméras. Les techniques standards d'ajustement de faisceaux considèrent ces paramètres comme des inconnues dans le processus d'optimisation. Le principe proposé dans ce rapport est di érent. En e et, les paramètres intrinsèques des caméras sont calculés à partir de la structure 3D et la position des caméras. Un nombre inférieur d'inconnues est alors impliqué dans le processus d'estimation, lequel converge alors plus rapidement. Les reconstructions métriques coûteuses, par exemple à partir de plusieurs caméras à zoom variable, tirent un béné ce non négligeable de cet ajustement de faisceaux indépendant des données de calibrage. En e et, les résultats expérimentaux sur données simulées et réelles montrent qu'une réduction notable du temps de calcul ainsi qu'une légère amélioration de la précision de la reconstruction métrique sont ls obtenues. Mots-clés : invariance projective, ajustement de faisceaux, reconstruction métrique. Euclidean Bundle Adjustment Independent on Camera Intrinsic Parameters 3