Análisis tridimensional de objetos a 360° de observación y campo amplio con múltiple configuración proyector-cámara a partir de iluminación estructurada

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dc.contributor.advisorMeneses Fonseca, Jaime Enrique
dc.contributor.authorContreras Pico, Carlos Ricardo
dc.contributor.evaluatorGarcía Sucerquia, Jorge Iván
dc.contributor.evaluatorDuque, Derfrey Antonio
dc.contributor.evaluatorPlata Gómez, Arturo
dc.contributor.evaluatorArgüello Fuentes, Henry
dc.date.accessioned2022-04-01T04:36:42Z
dc.date.available2022-04-01T04:36:42Z
dc.date.created2014
dc.date.issued2014
dc.description.abstractLos sistemas de reconstrucción tridimensional son implementados en campos industriales, médicos e investigativos con el propósito de realizar mediciones con alta precisión. Para obtener tal precisión es necesario efectuar un procedimiento de calibración apropiado. En la técnica de proyección de franjas, este procedimiento permite establecer una relación entre la fase absoluta y la información tridimensional de la superficie del objeto en estudio; sin embargo, para llevar a cabo tal procedimiento es necesario utilizar unidades de traslación muy precisas. Un sistema de reconstrucción tridimensional que implementa la técnica de proyección de franjas está formado por un proyector, una cámara digital y una unidad de control, denominada unidad de proyección-adquisición en este trabajo. La calibración de la unidad de proyección-adquisición consiste en establecer los parámetros que se requieren para transformar la fase, asociada a las franjas proyectadas, a coordenadas métricas de la superficie del objeto. Estos parámetros son función de los parámetros intrínsecos y extrínsecos tanto del proyector como de la cámara, debido a que el proyector se modeliza como una cámara inversa. Para llevar a cabo el procedimiento de calibración, en este trabajo se propone una técnica novedosa y flexible que permite calibrar cualquier sistema de reconstrucción 3D por proyección de franjas. En éste se usa un plano de referencia, que se ubica en posiciones aleatorias al interior del espacio de trabajo, y la proyección de un patrón de puntos codificados, denominados puntos de control. Los parámetros de la cámara son calculados usando la técnica de calibración de Zhang, mientras que los parámetros del proyector son calculados a partir de los parámetros de la cámara y la fase asociada al patrón de puntos de control, la cual es determinada usando análisis de Fourier. Aplicaciones específicas llevadas a cabo en la industria del petróleo y la medicina estética demuestran el buen desempeño del método de calibración propuesto.
dc.description.abstractenglishIn order to get measures with a high accurate, three-dimensional reconstruction system are implemented in industrial, medical, and investigative fields. To obtain high accurate is necessary to carry out an appropriate calibration procedure. In fringe projection profilometry, this procedure allows obtaining a relation between absolute phase and three-dimensional information of the object in study; however, to execute such procedure a precise movement stage is required. A fringe projection system is formed by a projector, a digital camera and a control unit, called like a projection-acquisition unit in this paper. The calibration of the projection-acquisition unit consists in to establish the parameters that are required to transform the phase of the projected fringes to metric coordinates of the object surface. These parameters are a function of the intrinsic and extrinsic parameters of both camera and projector, due to the projector is modeled as an inverse camera. For this purpose, in this paper a novel and flexible calibration method that allows calibrating any device that works with fringe projection profilometry is proposed. In this method are used a reference plane, that is placed in random positions in the work space, and the projection of an encoded pattern of control points, which is determined by using Fourier analysis. Experimental results are presented to demonstrate the performance of the calibration method. Specific applications that were made in the oil industry and in the esthetic medicine show the good performance of the calibration method proposed.
dc.description.cvlachttps://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0001373517
dc.description.degreelevelDoctorado
dc.description.degreenameDoctor en Ciencias Naturales
dc.description.googlescholarhttps://scholar.google.com/citations?hl=es&user=lyOPL-8AAAAJ
dc.description.orcidhttps://orcid.org/0000-0002-8084-0514
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/9558
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ciencias
dc.publisher.programDoctorado en Ciencias Naturales
dc.publisher.schoolEscuela de Física
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coarhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectReconstrucción Tridimensional
dc.subjectMúltiples Sistemas
dc.subjectProyección de Franjas
dc.subject.keywordThree-Dimensional Reconstruction
dc.subject.keywordMultiples Systems
dc.subject.keywordFringe Projection
dc.titleAnálisis tridimensional de objetos a 360° de observación y campo amplio con múltiple configuración proyector-cámara a partir de iluminación estructurada
dc.title.englishThree-dimensional analysis of objects to 360° observation and wide field with multiple projector-camera setup from structured light
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_db06
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Doctorado
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