Reconstrução Tridimensional de Superfícies Rugosas Utilizando Geometria Epipolar

Resumo

O estudo da visão computacional tem como objetivo a utilização de técnicas de processamento de imagens de forma a extrair automaticamente ou semi-automaticamente, informações de interesse sobre objetos. Neste projeto será desenvolvido um sistema para realizar a reconstrução 3D de superfícies rugosas com o objetivo de compreender os fenômenos envolvidos na interação interfacial entre superfícies rugosas, como os existentes na corrosão e na tribologia (ciência que estuda o atrito, o desgaste e a lubrificação). Normalmente a rugosidade é determinada por meio de apalpadores físicos, ou por iluminação (rugosidade laser) ao longo de uma linha. No entanto, o contato estabelecido entre os planos, ocorre necessariamente entre os picos mais altos da superfície, que nem sempre correspondem aos picos ao longo da linha. Assim, para a determinação do real contato entre as superfícies, é fundamental que a superfície rugosa 3D seja reconstruída. Para realizar a reconstrução, será utilizado um microscópio e uma câmera, ambos estereoscópicos. A reconstrução será tentada por meio de diversas técnicas: 1. automática utilizando SIFT, ICP, RANSAC aprimorado e algumas imagens; 2. automática utilizando laser aplicado sobre a superfície e filmagem estereoscópica para definir pontos característicos, em seguida será utilizado o método RANSAC aprimorado; 3. método automático utilizando câmera calibrada e luz estruturada. Todos os três métodos serão desenvolvidos e aplicados, e os erros envolvidos serão determinados. Este trabalho será desenvolvido em parceria com o Laboratório de Fenômenos de Superfície do Departamento de Engenharia Mecânica da EPUSP. Uma vez que com a geometria reconstruída, serão determinados os pontos de contato entre as superfícies. O candidato possui um conjunto de ferramentas que foi desenvolvido durante o seu pós-doutoramento (com bolsa CNPq) e o doutoramento (com bolsa do governo japonês). As seguintes ferramentas já foram desenvolvidas: 1. determinação pontos característicos (SIFT); 2. determinação do mapeamento entre pontos característicos (ICP); 3. determinação da geometria epipolar a partir de 7 pares de pontos; 4. validação da geometria epipolar (RANSAC aprimorado) onde é preservada a topologia do objeto observado; e 5. determinação dos pontos 3D no espaço.O candidato é bolsista de pós-doutoramento do CNPq até 31.12.2011.