
Universidade Federal de Santa catarina (UFSC)
Programa de Pós-graduação em Engenharia, Gestão e Mídia do Conhecimento (PPGEGC)
Detalhes do Documento Analisado
Centro: Não Informado
Departamento: Não Informado
Dimensão Institucional: Pós-Graduação
Dimensão ODS: Ambiental
Tipo do Documento: Dissertação
Título: LASER TRIANGULATION SENSOR WITH REFRACTION MODELLING FOR UNDERWATER 3D MEASUREMENT
Orientador
- TIAGO LOUREIRO FIGARO DA COSTA PINTO
Aluno
- GABRIEL SILVA DE MATOS
Conteúdo
Medições tridimensionais subaquáticas possuem diversas aplicações, por exemplo, na indústria de petróleo e gás para o controle de equipamentos submarinos durante procedimentos de manutenção otimizados. sistemas com sensores de triangulação a laser (lts) já são utilizados em ambientes subaquáticos e alguns desafios com lts nestes ambientes já foram discutidos. entre estes obstáculos estão a má qualidade de imagem, devido à absorção de luz e retrodifusão, e refração, devido às interfaces entre água e vidro e vidro e ar. o efeito da refração pode ser modelado conhecendo-se a distância da câmera à superfície de refração, o eixo de refração, o índice de refração dos meios e a espessura da janela óptica. este trabalho analisa dois métodos para a calibração subaquática de lts com experimentos em laboratório utilizando um lts desenvolvido para esta aplicação. o primeiro método utiliza um ajuste polinomial, correlacionando o pico do laser para cada linha da imagem da câmera com um ponto 3d. este método necessita de uma calibração subaquática completa. o segundo método, proposto aqui, é baseado no modelo de câmera pinhole e um plano matemático ajustado para o plano de luz laser projetado. em medições de ar, para cada pico de laser detectado na imagem, uma linha pode ser definida através do centro da lente aplicando a matriz de projeção do modelo pinhole. a intersecção desta linha com o plano laser matemático resulta na medição de um ponto 3d. para medições subaquáticas com um lts de alta qualidade é necessário considerar, adicionalmente, o efeito da refração na interface entre a janela e água. considerando a janela óptica normal ao eixo da câmera, um caminho de raio é definido no plano de refração de acordo com a lei de snell para interceptar o plano do laser, definindo um ponto 3d. a calibração para medição subaquática necessita, portanto, estimar a distância da superfície de refração até o centro óptico da câmera. no método proposto, após a calibração no ar, um degrau é medido embaixo d'água e a distância da janela da câmera é otimizada. o método é avaliado de acordo com as diretrizes do vdi / vde 2634 e vários objetos foram utilizados como exemplos de medição.
Índice de Shannon: 3.93229
Índice de Gini: 0.930818
ODS 1 | ODS 2 | ODS 3 | ODS 4 | ODS 5 | ODS 6 | ODS 7 | ODS 8 | ODS 9 | ODS 10 | ODS 11 | ODS 12 | ODS 13 | ODS 14 | ODS 15 | ODS 16 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
6,70% | 4,37% | 6,01% | 4,76% | 5,04% | 12,67% | 8,00% | 7,34% | 6,68% | 5,19% | 7,87% | 4,78% | 4,30% | 6,35% | 4,36% | 5,58% |
ODS Predominates


6,70%

4,37%

6,01%

4,76%

5,04%

12,67%

8,00%

7,34%

6,68%

5,19%

7,87%

4,78%

4,30%

6,35%

4,36%

5,58%