Diseño, implementación y evaluación de técnicas de reconstrucción 3D de objetos en miniatura utilizando técnicas de desenfoque

Abstract

[ES] El objetivo de este trabajo consiste en el diseño, implementación y evaluación de técnicas de reconstrucción 3D de objetos en miniatura a partir de imágenes capturadas con un sistema de visión de microscopía utilizando técnicas de desenfoque.

Para la realización del trabajo se deberán adquirir imágenes con una sola cámara situada a diferentes alturas del objeto a reconstruir. Estas imágenes se capturarán con una cámara montada sobre un eje Z motorizado. En el Instituto de Automática e Informática Industrial (ai2) de la UPV se dispone del material necesario para montar y controlar dicho sistema de captura. Durante este proyecto se montará y se controlará dicho dispositivo para capturar las imágenes. A nivel de procesado de imagen se utilizarán técnicas basadas en el desenfoque para la obtención de la reconstrucción 3D de los objetos. Para ello, se utilizará OpenCV, entre otras librerías de Python.

Finalmente, se evaluarán y optimizarán las distintas propuestas de solución, utilizando como criterios de optimización tanto los errores de reconstrucción 3D como los costes temporales.

[CA] L'objectiu d'aquest treball consisteix en el disseny, implementació i avaluació de tècniques de reconstrucció 3D d'objectes en miniatura a partir d'imatges capturades amb un sistema de visió de microscòpia utilitzant tècniques de desenfocament. Per a la realització del treball s'hauran d'adquirir imatges amb una sola càmera situada a diferents altures de l'objecte a reconstruir. Aquestes imatges es capturaran amb una càmera muntada sobre un eix Z motoritzat. A l'Institut d'Automàtica i Informàtica Industrial (ai2) de la UPV es disposa del material necessari per muntar i controlar aquest sistema de captura. Durant aquest projecte es muntarà i es controlarà aquest dispositiu per capturar les imatges. A nivell de processament d'imatge s'utilitzaran tècniques basades en el desenfocament per a l'obtenció de la reconstrucció 3D dels objectes. Per a això, s'utilitzarà OpenCV, entre altres llibreries de Python. Finalment, s'avaluaran i optimitzaran les diferents propostes de solució, utilitzant com a criteris d'optimització tant els errors de reconstrucció 3D com els costos temporals.

[EN] The objective of this work is the design, implementation, and evaluation of 3D reconstruction techniques for miniature objects from images captured with a microscopy vision system using defocus techniques.

To carry out the work, images must be acquired with a single camera placed at different heights of the object to be reconstructed. These images will be captured with a camera mounted on a motorized Z-axis. The Instituto de Automática e Informática Industrial (ai2) at UPV has the necessary materials to assemble and control this capture system. During this project, the device will be assembled and controlled to capture the images. For image processing, defocus-based techniques will be used to obtain the 3D reconstruction of the objects. To do this, OpenCV, among other Python libraries, will be used.

Finally, the different proposed solutions will be evaluated and optimized, using both 3D reconstruction errors and temporal costs as optimization criteria.