Obtención de mapas de profundidad densos mediante visión activa por movimiento controlado de una cámara : Aplicación a tareas de reconocimiento

Resumen

En este trabajo se presenta una aproximación novedosa al problema de obtención de información tridimensional de una escena a partir de distintas vistas de la misma. El montaje sobre el que se ha realizado la validación experimental de los algoritmos desarrollados es del tipo hand-eye por ser un tipo de montaje suficientemente contrastado en la literatura y con claras aplicaciones industriales. Entre ellas están las de prototipado rápido, agarre o construcción de entornos virtuales para teleoperación. No obstante, los algoritmos obtenidos son fácilmente realizables sobre otro tipo de sistemas tales como robots móviles. En este caso las aplicaciones en navegación visual y levantamiento de mapas de entornos desconocidos son claramente identificables. La consecución del objetivo final ha supuesto la investigación y la obtención de resultados reseñables en distintas áreas. Ha sido necesario el desarrollo de un proceso de calibración del sistema en el que se hacen aportaciones a la calibración de cámaras con fuerte distorsión radial. La estructura tridimensional de los objetos de la escena se ha obtenido de manera incremental. La investigación en este campo ha dado como fruto la evolución de un método clásico (MCE) de obtención de distancias por estereoscopía y el desarrollo de otro novedoso (RRD). La determinación de la posición de la siguiente reconstrucción incremental ha hecho necesario el estudio de las diferentes estrategias presentes en la literatura para la solución del problema de determinación de la siguiente mejor vista (NBV). Como resultado se presenta el desarrollo de un nuevo algoritmo NBV especialmente adaptado al empleo de cámaras como elemento de toma de datos. El trabajo concluye presentando los resultados obtenidos al utilizar los resultados obtenidos en un sistema de reconocimiento tridimensional de objetos. Este tipo de aplicación se ha elegido por su gran exigencia en la calidad de los datos de entrada y la clara aplicación práctica de un sistema de este tipo.