MEDICIÓN TRIDIMENSIONAL DE OBJETOS MEDIANTE LA PROYECCIÓN DE LUZ ESTRUCTURADA Y ALGORITMOS DE FORMA A PARTIR DE SOMBRAS

Abstract

La medición tridimensional es ampliamente utilizada en ciencias médicas, ingeniería inversa, en la automatización de procesos de manufactura, y en pruebas de calidad de diferentes productos, los cuales afectan directa o indirectamente nuestra forma de vivir. Se han desarrollado una gran cantidad de métodos para realizar la medición de la altura, grosor o longitud de un objeto, incluso de detectar imperfecciones en superficies. Algunos de estos métodos emplean instrumentos los cuales están en contacto constante con el objeto a medir, a estos se les conoce como métodos invasivos. Una de las desventajas al usar estos instrumentos es que al estar en contacto con el objeto constantemente, la superficie de este puede dañarse, además, normalmente son lentos, ya que se hace un barrido línea por línea. Existen métodos ópticos para realizar mediciones tridimensionales, los cuales no están en contacto con el objeto y este no sufre daños durante el proceso de medición. Dentro de los métodos ópticos, podemos encontrar aquellos que usan iluminación estructurada, y aquellos que usan iluminación pasiva y aprovechan las propiedades fotométricas de los materiales. Entre los sistemas de adquisición de información tridimensional basados en luz estructurada, destacan los sistemas de proyección de franjas con corrimientos de fase. Existen otras técnicas hibridas en las cuales se aprovechan los canales para proyectar patrones sobre el objeto para recuperar la altura en ciertos puntos. La mayoría de las técnicas de proyección de franjas requiere una etapa de desenvolvimiento de fase. Existen las técnicas de reconstrucción 3D que utilizan una o varias fuentes de iluminación homogénea para obtener la información tridimensional. Estas son conocidas como técnicas de forma a partir de x (shape from x), donde x puede referirse al sombreado de la superficie, la textura, la longitud focal de la cámara, etc. En este trabajo se propone la fusión de técnicas de forma a partir de sombras y proyección de patrones de luz estructurada para obtener información tridimensional de objetos. Adicionalmente, se implementó una técnica de proyección de franjas para objetos que se encuentran en movimiento con una velocidad constante.