SISTEMA VISUAL PARA A RECONSTRUÇÃO 3D DE CENAS EM UM AMBIENTE SUBMARINO USANDO CÂMERAS GOPRO
Ranik Guidolini1; Juliana Amorim Guimarães1; Mariella Berger Andrade2; Thiago Oliveira dos Santos1; Edilson de Aguiar1
1 UFES; 2 IFES
Resumo
O processo de reconstrução tridimensional (3D) se caracteriza por transformar um conjunto de imagens de um ambiente real em uma cena tridimensional (3D) digital. Para isso, são necessários equipamentos capazes de capturar a informação da cena 3D real e um sistema computacional para processar essa informação e transformá-la em um modelo digital 3D. Os sistemas de reconstrução 3D mais comuns são usados em ambientes terrestres. Dentre as técnicas de reconstrução 3D, os sistemas baseados em câmeras estéreo apresentam o melhor custo-benefício, boa precisão a um custo mais baixo que outras técnicas. Além disso, sistemas visuais apresentam uma maior facilidade de aquisição dos dados, se comparados com outros sistemas. Para ambientes submarinos, sistemas visuais de reconstrução 3D ainda são poucos usados, apesar do enorme interesse em aplicações na industria, principalmente na petrolífera para a automação de processos de acoplamento e rastreamento. Neste trabalho, apresentamos um sistema visual de reconstrução 3D submarino usando GoPros. Nos investigamos soluções para os principais desafios desse ambiente: calibração embaixo da água, alinhamento e retificação das imagens e extração da informação de profundidade. A eficiência do sistema foi validada analisando quantitativamente e qualitativamente os resultados das reconstruções em ambiente submarino. Os experimentos qualitativos demonstraram a capacidade do nosso sistema em reproduzir as formas originais dos objetos, e os experimentos quantitativos demostraram a capacidade do nosso sistema em medir os objetos reconstruídos com precisão. Em geral, a forma dos objetos reconstruídos são mantidas e o erro médio na precisão das medições fica abaixo de 2,5%.
Palavras-chave: Reconstrução 3D; Ambiente Submarino; Aplicações; GoPro Estereo; Automação