Rápida obtención de puntos homólogos para visión robótica

Abstract

La visión robótica brinda a los robots la capacidad de reconocer objetos que se encuentran en su entorno. Esto puede lograrse con un par de cámaras que obtienen imágenes de una escena desde dos puntos de vista. Se obtiene un modelo tridimensional, en unidades de longitud mediante una técnica llamada Fotogrametría Digital o Metrología con Imágenes estereoscópicas o simplemente: estereoscopía. Para su cálculo, es necesario conocer las características físicas del sistema de adquisición de las imágenes, las cuales generalmente se obtienen por única vez cuando se calibra el sistema. Es fundamental tener las coordenadas de puntos en ambas imágenes que se corresponden con cada punto de la escena. Este proceso es llamado reconocimiento de puntos homólogos, puesta en correspondencia o apareo y posee muy alta complejidad de cálculo. Sobre este proceso se enfoca este trabajo. Generalmente, es necesario reconocer automáticamente a los objetos en ambas imágenes. El uso de patrones de borde es un enfoque común. Un problema que surge inmediatamente es que las formas se encuentran en cualquier posición, tamaño y orientación dentro de las imágenes. Se presenta un patrón descriptor de las curvas de borde que resulta invariante frente a rotaciones, traslaciones y escalado, consistente en una curva discreta. Hallar un objeto en una imagen, consiste entonces, en medir la distancia entre el patrón descriptor del objeto a buscar y los patrones de cada objeto de la imagen y comparar su diferencia con un umbral de similitud predefinido. Dicho patrón es dependiente del punto de inicio. Sin embargo, tras la obtención de la orientación de la forma y dado que, en estereoscopía, normalmente, ambas imágenes son similares, lo son también los objetos allí contenidos. Luego la identificación del punto de inicio se logra fácilmente. Con ello, realizar el apareo de varios puntos de las curvas de borde de un objeto puede lograrse con menor dificultad, lo cual permite lograr una representación tridimensional aproximada que puede ser compatible con requerimientos de tiempo real. Se incluyen datos experimentales