Bundle edjustment : edge based bundle adjustment

3D reconstruction is one of the classic and challenging problems in computer vision, and finds its applications in a variety of different fields. Bundle adjustment is usually the last step of a feature-based structure from motion estimation problem, where the camera poses and a dense number of significant points needs to be jointly located in the 3D world, in a way that is consistent as much as possible with their imaged representation. However, in a heavily anthropized world, there is a dominant presence of edges, which are usually excluded in the bundle adjustment process. The goal of the thesis is to investigate the contribution that these features can give to this class of problems. In particular, some constraints have been applied on the variance of those points laying on visual edges, in order to improve the resulting reconstructions. Different experiments have been conducted in support of the following thesis, proving that there is room for improvements and paving the way to thorough future studies.

La ricostruzione 3D è uno dei più intriganti campi di ricerca in cui opera la computer vision, soprattutto se si considera il crescente interesse nei molteplici settori d'applicazione. Il \textit{bundle adjustment} è solitamente l'ultimo stadio di ogni problema di ricostruzione basata su \textit{feature}, in cui l'insieme delle camere e un cospicuo numero di punti, vengono simultaneamente posizionati in uno spazio 3D, in modo tale da essere i più coerenti possibili con le immagini che tali camere hanno fotografato. Tuttavia, in ambienti sempre più antropizzati, esiste una presenza dominante di spigoli solidi, che vengono generalmente scartati in fase di ottimizzazione. L'obiettivo di questa tesi sarà quello di investigare l'eventuale beneficio che la suddetta classe di problemi può trarre da queste particolari feature. Più in dettaglio, si proverà a modellare la varianza dei punti che appartengono agli spigoli, al fine di migliorarne la ricostruzione. A sostengno di questa tesi, sono stati condotti diversi esperimenti. Questi, hanno mostrato che esiste un margine di miglioramento rispetto alle recenti tecniche di ricostruzione, ma lasciano, tuttavia, anche spazio a future ricerche che vorranno perseguire questa intuizione.