Nuevos métodos de medida 3D mediante triangulación activa

Resumen

Los métodos ópticos basados en triangulación activa han experimentado un gran avance en la pasada década y están comenzando a sustituir a los sensores tridimensionales basados en contacto en las diversas aplicaciones industriales de estos dispositivos. Estos métodos ópticos tienen propiedades que los hacen muy interesantes, como su gran velocidad, su capacidad de medida sin contacto y a campo completo y su bajo coste. No obstante, estos métodos presentan limitaciones prácticas cuando se está interesado en medir objetos extensos con gran precisión. En primer lugar los métodos de calibración para estos sistemas con los que se obtiene los resultados más precisos son muy difíciles de utilizar cuando se está interesado en calibrar un volumen de gran tamaño. Por otra parte, los sistemas de medida 3D basados en triangulación activa están caracterizados por tener una relación fija entre el área escaneada y la resolución en profundidad obtenida. Si se desea inspeccionar un área extensa se debe esperar obtener una resolución en profundidad pobre. Para obtener una medida 3D de un área extensa con alta resolución en profundidad es necesario realizar una medida en multiresolución. Finalmente, los métodos de triangulación activa estándares no son aplicables en el caso de que se desee inspeccionar una superficie no-cooperativa con una gran resolución espacial. Las superficies no-cooperativas se caracterizan por presentar una gran variación espacial de la reflectividad, de forma que existen regiones muy brillantes y muy oscuras. En la presenta memoria de tesis se presentan nuevos métodos de medida 3D mediante triangulación activa para resolver los problemas anteriormente mencionados. Por una parte, se introduce un nuevo método de calibración mixto para un sistema de triangulación activa que permite calibrar con gran precisión volúmenes de gran tamaño. Adicionalmente, se presentan dos nuevos métodos para la medida en multiresolución, uno local y otro global y finalmente se presenta un método para la medida 3D de superficies no-cooperativas.