Técnicas de relleno de huecos en superficies adquiridas mediante escáneres 3D

Resumen

La digitalización de objetos para multitud de aplicaciones ha ido evolucionando de la mano de la evolución de los diferentes equipos de captura que han ido siendo desarrollados y puestos en el mercado. El proceso de digitalización puede dividirse en varias etapas, independientemente del sensor que se utilice. La etapa final, el procesado de la malla, puede incluir una gran variedad de operaciones, dependiendo de las necesidades que vayan apareciendo. Entre estas operaciones son habituales las de suavizado de la malla; las de remallado o uniformización de la malla y una de gran importancia como es el relleno de huecos. De todas esas operaciones, el relleno de huecos se trata de una tarea que no es trivial, ya que pueden presentarse infinidad de casos de aparición de huecos, y, por tanto, no existe una solución que sea general a todos. Por otro lado, existe una extensa investigación en el campo de los algoritmos de restauración de imágenes. La finalidad de estos algoritmos es la obtención de un proceso automático para la eliminación de elementos en una foto. Puede encontrarse cierta similitud entre el problema que abordan los algoritmos de restauración de imágenes y el problema que se presenta en el relleno de huecos en superficies 3D: en ambos caso hay parte del conjunto de datos que se han eliminado y que necesitan ser restauradas. Por tanto, la idea de esta tesis es abordar el diseño de un método de relleno de huecos en mallas 3D utilizando algoritmos de restauración de imágenes para reconstruir las partes que se han de completar. Para ello, se estudiará todo la problemática que ello conlleva, empezando por la primera diferencia que salta a la vista: se pretende aplicar métodos tradicionalmente aplicados en datos 2D (fotografías) a la resolución de un problema de datos 3D. En primer lugar, se realizará un diseño inicial del método y su correspondiente análisis aplicándolo en vistas parciales obtenidas tras la digitalización. Tras la validación del método, se ha procedido al diseño de un método más general que aborde el problema en mallas completas que son obtenidas tras la digitalización y procesado de diversos tipos de objetos. Puede concluirse, tras el análisis global de los resultados, que el método final se comporta de forma robusta en una gran variedad de situaciones, ofreciendo resultados de gran calidad para diversos tipos de huecos y diferentes tamaños de los mismos.