Diseño de un sistema basado en la teoría de muestreo compresivo, para la adquisición de la estructura tridimensional y respuesta espectral de la superficie de un objeto usando luz estructurada

Abstract

En los últimos años se ha buscado incrementar la cantidad de datos que una cámara es capaz de capturar sobre una escena tales como la información espectral, temporal y tridimensional. La información espectral es obtenida a través de sensores especializados que permiten adquirir la respuesta espectral de un objeto en cada posición espacial. Esta información es ampliamente usada en campos como la agricultura y la inspección en la calidad de alimentos. Generalmente, estos cubos contienen una gran cantidad de datos compresibles. Por esto, técnicas como el muestreo compresivo pueden ser utilizadas para obtener imágenes espectrales con una alta probabilidad usando menos muestras comparadas con las requeridas por el criterio de muestreo de Nyquist. Los datos espectrales asociados con la información espacial bidimensional (2D) proporcionan un medio útil para la identificación y caracterización de objetos. Sin embargo, en aplicaciones industriales (metrología, automóvil), actividades como la arqueología, arquitectura, ingeniería, y entretenimiento (en la producción de películas y videojuegos) es necesaria una estructura tridimensional para realizar una caracterización e identificación completa del objeto. La luz estructurada es un método que a través de la proyección, deformación y captura de patrones de luz de un objeto permite reconstruir una estructura tridimensional. Teniendo en cuenta las ventajas de la técnica de muestreo compresivo en la reducción de la cantidad de datos a capturar en un modelo tridimensional espectral 4D, la presente tesis de investigación introduce el diseño y simulación de un sistema basado en la teoría de muestreo compresivo para la adquisición simultánea de la estructura 3D y respuesta espectral de la superficie de un objeto usando luz estructurada.