Título: «Sistema de escaneo 3D integrado y de bajo costo usando luz estructurada y súper-resolución»

Director: Francisco Gómez Fernández

Jurados: Julio Jacobo (UBA), Gabriel Taubin (Brown University)

Nota:

Resumen:

El escaneo 3D es utilizado en diversas áreas de investigación tanto científicas como de ingeniería. En la actualidad los escáneres 3D de bajo costo orientados a la investigación requieren un conocimiento técnico complejo previo para su configuración y uso, mientras que los orientados al desarrollo de juegos y aplicaciones no sólo carecen de garantías claras de precisión y exactitud, sino que al ser diseñados para desarrollo, no tienen una interfaz de usuario.

Por otro lado, los escáneres 3D disponibles que sí ofrecen alta precisión y exactitud garantizada y a su vez son relativamente fáciles de usar se ofrecen a precios superiores a los U$D 20.000. Todo esto limita significativamente el acceso a esta tecnología a numerosos grupos de investigación con presupuestos limitados o falta de conocimiento técnico en computación.

En esta tesis desarrolló e implementó un sistema de escaneo 3D de alta precisión y exactitud. El escáner se basa en visión estéreo utilizando luz estructurada. El mismo es integrado y de bajo costo con una interfaz de usuario que permite ser calibrado y utilizado por usuarios ajenos al campo.

A su vez se desarrollaron dos técnicas de súper-resolución para lograr superar los límites de resolución impuestos por los dispositivos de bajo costo que componen el escáner. La primera está integrada al escáner y está basada en hardware, utilizando una plataforma de movimiento preciso para controlar la posición del objeto escaneado. Mientras que la segunda técnica consiste en un algoritmo de escaneo volumétrico por tallado (space carving). Tanto la implementación del escáner y como las técnicas de súper-resolución se evaluaron en su precisión, exactitud y calidad al escanear una serie objetos de prueba con garantía de fabricación.

Se concluye que el escáner 3D desarrollado alcanza niveles de precisión y exactitud comparables con escáneres 3D que cuestan un orden de magnitud de precio más, aunque con un tiempo de adquisición mayor. A su vez el escáner logra alcanzar súper-resolución utilizando la técnica basada en hardware, mientras que la técnica de space carving necesita trabajo adicional para lograr generar superficies limpias a partir del tallado logrado.