SISTEMA RADAR PARA RECONSTRUCCIÓN DE OBJETOS 3D MEDIANTE DISPOSITIVO KINECT
RADAR SYSTEM FOR 3D OBJECT RECONSTRUCTION THROUGH KINECT DEVICE
Barberán Moreira Jeneffer Joselin
Instituto Superior Tecnológico Tsa´chila, Santo Domimgo, Ecuador.
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RESUMEN
Se diseñó y evaluó un sistema radar para la reconstrucción de objetos en 3D mediante el dispositivo Kinect para el grupo de investigación de electromagnetismo y microondas que posee la Facultad de Informática y Electrónica en la Escuela Superior Politécnica de Chimborazo de la ciudad de Riobamba. La metodología utilizada en esta investigación es cuantitativa exploratoria puesto que se desarrolló en cinco bloques principales, representando los procesos inherentes al manejo y uso de la información proporcionada por el dispositivo Kinect. Estos bloques son: Capturar la Imagen, Estimación de Profundidad, Almacenar Información, Representar profundidad en matrices cuadradas binaria y Reconstrucción 3D. Las herramientas utilizadas son dispositivo Kinect, computador, controlador Open NI y software Matlab. Los resultados obtenidos experimentalmente luego de las mediciones realizadas con objetos lineales, determinó que la medida de profundidad estimada por el Sensor Kinect tiene una Exactitud de 3mm y la Digitalización del Objeto tiene una precisión de 99.88%. A través de las pruebas realizadas para reconstruir objetos en un área de (2×2) m2, se concluyó que la distancia máxima del Kinect al objeto debe ser de 1.2m y la distancia mínima 0.5m siempre y cuando la cámara IR se encuentre paralela al eje del suelo. El algoritmo implementado en Matlab permite a los objetos digitalizarlos a partir de matrices binarias donde cada elemento con valor 1 representa una fracción del objeto. Se recomienda que para futuras investigaciones en reconstrucción tridimensional, aumentar el número de vistas para la toma de mediciones con la finalidad de obtener mayor cantidad de datos que permitan aumentar la precisión en la reconstrucción de objetos.
Palabras claves: Cámara de profundidad [IR], Controlador [Open NI], Dispositivo [Kinect], Objetos en tres dimension [3D], Software [Matlab].
ABSTRACT
A radar system was designed and evaluated for the reconstruction of objects in 3D using the Kinect device for the research group of electromagnetism and microwaves that the Faculty of Informatics and Electronics has in the Higher Polytechnic School of Chimborazo in the city of Riobamba. The main methods, the representation of the processes inherent to the handling and the use of the information provided by the Kinect device. These blocks are: Capture the Image, Depth Estimation, Store Information, Depth Depth in Binary Square Matrices and 3D Reconstruction. The tools used are Kinect devices, computer, Open NI controller and Matlab software. The experimental results and then the results with linear objects, the depth measurement estimated by the Kinect Sensor has an Accuracy of 3 mm and the Digitization of the Object has an accuracy of 99.88%. Through the tests carried out to reconstruct objects in an area of (2 × 2) m2, it is concluded that the maximum distance from the Kinect to the object must be 1.2m and the minimum distance 0.5m as long as the IR camera is parallel to the ground axis. The algorithm implemented in Matlab allows the objects to be digitized from binary matrices where each element with value represents a fraction of the object. It is recommended that for future investigations in three-dimensional reconstruction, the number of views for taking measurements in order to obtain more data for greater accuracy in the reconstruction of objects.
Keywords: Depth chamber [IR], Controller [Open NI], Device [kinect], Objects in three dimensions [3d], Software [Matlab].
