Rápida obtención del apareo de imágenes para visión robótica

Abstract

La visión robótica le otorga a los robots la capacidad de interpretar la escena emulando la visión humana. Esto puede lograrse con un par de cámaras que obtienen imágenes del entorno desde dos puntos de vista. Se obtiene un modelo tridimensional, en unidades de longitud mediante una técnica estereoscopía. Para su cálculo, se requiere conocer las características físicas del sistema de adquisición de las imágenes, las cuales generalmente se obtienen por única vez cuando se calibra el sistema, al inicio. Luego, para la reconstrucción tridimensional 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. Este trabajo se enfoca sobre esta tarea. Es necesario reconocer automáticamente objetos que están presente en ambas imágenes para lograr la asocia-ción de puntos de la escena. Para ello, el análisis de bordes de objetos en imágenes 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. Lograr el reconocimiento de 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 resulta dependiente de la determinación de un 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. Entonces, 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.