Digitalizacion tridimensional por la tecnica de luz estructurada para objetos con alta variacion de reflectividad: placas de fijacion para la recuperacion osea

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dc.contributor.advisorMeneses Fonseca, Jaime Enrique
dc.contributor.authorAgudelo Angarita, Daniel Jose
dc.date.accessioned2023-04-05T12:33:28Z
dc.date.available2023
dc.date.available2023-04-05T12:33:28Z
dc.date.created2019
dc.date.issued2019
dc.description.abstractEl método de proyección de franjas es en la actualidad uno de los métodos de caracterización metrológica más reconocidos, se basa en la codificación de información mediante el desfase en un patrón sinusoidal de franjas proyectado debido a la presencia del objeto a tratar. La conversión de dicha fase a coordenadas axiales respecto a un nivel de referencia se calcula mediante el principio de triangulación, teniendo en cuenta la calibración previa del sistema. El hecho de que la efectividad de este método dependa de recuperar correctamente la información de la fase hace que sea crítica la manera en la que la información de la intensidad es codificada en el dispositivo de adquisición (sensor CCD), los cuales son conocidos por tener en su mayoría la codificación digital a 8 bits. De esta manera, objetos con alta variación en la reflectividad generan inconvenientes para recuperar correctamente la fase. Superficies metálicas pulidas generan regiones especulares de reflexión y regiones de reflectividad cercana a cero, obteniéndose regiones con saturación y regiones con baja relación señal/ruido, dificultándose la extracción de la fase. En el presente estudio se analizan las estrategias encontradas en la literatura para obtener una fase óptima. Se analizan en concreto dos metodologías, la primera involucra el uso de diferentes intensidades proyectadas elegidas con el criterio de la función de respuesta de la cámara. La segunda, utiliza un elemento óptico adicional, un par de polarizadores a la salida del proyector y la entrada de la cámara, con el fin de filtrar la componente especular de la reflexión de la imagen adquirida, complementando el bajo contraste en la imagen implícito por el uso de los polarizadores, con la variación del tiempo de exposición del sensor. Los resultados experimentales obtenidos dan como la metodología más efectiva a la segunda mencionada. Se diseña el dispositivo de medida 3D con el propósito de realizar un control de calidad óptimo en la fabricación de placas de fijación ortopédicas para la recuperación ósea por la empresa colombiana PRECIMEC S.A.S.
dc.description.abstractenglishThe fringe projection profilometry method is in the present one of the most recognized metrological characterization methods, it is based on the information codification through the phase difference in a projected sinusoidal pattern because the object to be treated. The conversion of this phase to axial coordinates with respect to a reference level is calculated using the triangulation principle, taking into account the previous calibration of the system. The fact that the effectiveness of this method depends on correctly recovering the phase information makes it critical the way on the intensity information is encoded in the acquisition device (CCD sensor), which are known to have mostly 8-bit digital coding. In this way, objects with high variation in reflectivity generate inconveniences to correctly recover the phase. Polished metallic surfaces generate mirror regions of reflection and regions of near zero reflectivity, obtaining regions with saturation and regions with low signal-to-noise ratio, making phase extraction difficult. In the present study, we analyze the strategies found in the literature to obtain an optimal phase. Two methodologies are analyzed in particular, the first involves the use of different projected intensities chosen with the criterion of the camera’s response function. The second uses an additional optical element, a pair of polarizers at the output of the projector and the camera input, in order to filter the specular component of the reflection of the acquired image, complementing the low contrast in the implicit image by the use of polarizers, with the variation of the exposure time of the sensor. The experimental results obtained give as the most effective methodology to the second mentioned. The 3D measuring device is designed with the purpose of performing optimal quality control in the manufacture of orthopedic fixation plates for bone recovery by the Colombian company PRECIMEC S.A.S.
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameFísico
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/20.500.14071/13005
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ciencias
dc.publisher.programFísica
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.subjectInstrumentación Y Metrología
dc.subjectProfilometría Por Proyección De Franjas
dc.subjectCálculo De Fase
dc.subjectSuperficies De Alta Reflectividad
dc.subjectPlacas De Fijación Ortopédicas
dc.subject.keywordInstrumentation And Metrology
dc.subject.keywordFringe Projection Profilometry
dc.subject.keywordPhase Calculation
dc.subject.keywordHigh Changing Reflectivity Surfaces
dc.subject.keywordOrthopedic Bone Recovery Plates .
dc.titleDigitalizacion tridimensional por la tecnica de luz estructurada para objetos con alta variacion de reflectividad: placas de fijacion para la recuperacion osea
dc.title.englishTridimentional digitalization of high changing reflectivity objects based on the structured light method : orthopedic bone recovery plates *
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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