Diseño y construcción de un dispositivo para realizar reconstrucción tridimensional basado en un sistema estéreo de dos cámaras

Abstract

En este trabajo se construyó un dispositivo para la realización de la tarea de reconstrucción tridimensional de puntos discretos en el espacio 3D. Este dispositivo se basó en un sistema estéreo de dos cámaras en configuración convergente, constituyéndose la misma en una plataforma de experimentación con la iluminación adecuada. Las actividades previas al trabajo de reconstrucción tridimensional fueron: la calibración individual pero simultánea de cada cámara mediante el método de Zhang, la calibración del par estéreo, la programación de la detección de características en cada imagen y la correspondencia de puntos. El lenguaje de programación utilizado es Matlab para las tareas de calibración, mientras que para las de visión es el lenguaje C++ incorporando las librerías de visión por computador OpenCv de libre disposición. Para la reconstrucción tridimensional del objeto, se reconstruyó los vértices del mismo, cuyas proyecciones en ambas imágenes constituyen características visuales. El método de reconstrucción tridimensional utilizado es el método de triangulación por Transformación Lineal Directa. Una vez reconstruidos los vértices, se construye el objeto geométrico presente en la escena. El objeto utilizado para las pruebas realizadas fue un tetraedro (4 vértices). Dentro de las pruebas realizadas, también se estimó la posición y velocidad de un objeto móvil aplicando técnicas de reconstrucción tridimensional. El objeto móvil estuvo conformado por un objeto de forma esférica solidario a un tren pequeño a pilas que se desplaza sobre su respectivo riel describiendo una trayectoria circular en un plano. Siendo el aporte en la presente tesis, el estudio y los algoritmos necesarios para la reconstrucción tridimensional de características en objetos fijos y trayectorias descritas en objetos móviles.