Tridimensional invariant correlation based on phase-coded and sine-coded range images

Abstract

New methods for recognition of range images based on correlation are presented. The techniques allow the detection of a range image of a tridimensional pattern whatever its position along the x, y and z axes. The first method uses the phase-coding of the range image in order to obtain invariance along the z-axis in the correlation process. The second method uses the sine-coding of the range image in order to obtain better discrimination than that obtained with phase-coding. The third method is a hybrid one that makes use of sine-coding for the input scene and phase-coding for the reference image, so both the full translation invariance and high discrimination abilities are obtained. Computer simulations are presented. Also, an experimental implementation of the method has been carried out showing good agreement with theoretical predictions. On présente de nouvelles méthodes pour reconnaître des images en distance basées sur la corrélation. Ces techniques permettent la détection d'une image en distance d'une structure tridimensionnelle quelque soit sa position le long de axes x, y et z. La première méthode utilise le codage de phase d'une telle image pour obtenir l'invariance selon l'axe z dans le processus de corrélation. La seconde méthode utilise un codage sinusoïdal de l'image pour obtenir une meilleure discrimination qu'avec la méthode précédente. La troisième est une méthode hybride qui utilise le codage sinusoïdal pour la scène d'entée et le codage de phase par l'image de référence, ainsi on obtient à la fois l'invariance par translation et de fortes possibilités de discrimination. On montre des simulations numériques, et aussi un montage expérimental traduisant cette méthode et indiquant un bon accord avec les prévisions théoriques.