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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: Tese

Título: MEDIÇÃO ÓPTICA DE FORMAS 3D EM MEIO SUBAQUÁTICO ATRAVÉS DE INTERFACES PLANAS DE REFRAÇÃO UTILIZANDO TRIANGULAÇÃO INVERSA

Orientador
  • ARMANDO ALBERTAZZI GONCALVES JUNIOR
Aluno
  • PEDRO DE DEUS VIEIRA BUSCHINELLI

Conteúdo

A medição geométrica em meio subaquático abrange desde a verificação da profundidade por embarcações a medições 3d de complexas estruturas submersas, como tubulações, portos e plataformas. é uma ferramenta de suma importância para indústrias como a de óleo & gás e naval. todavia, seu uso também pode ser citado em diferentes áreas e aplicações, como na medição de artefatos antigos, naufrágios e no mapeamento geológico e de corais. tipicamente, a medição subaquática de distâncias, e mais recentemente de formas 3d, é realizada por sonares, uma vez que a água é um excelente acoplante acústico. no entanto, a medição óptica de formas 3d apresenta vantagens em relação aos sonares e à medição manual, como maior densidade de pontos e menor incerteza. a principal limitação técnica é a redução da qualidade do sinal da luz devido a efeitos degradantes intrínsecos a sua propagação pela água, sendo os principais a absorção e o espalhamento (scattering). por essa razão, sistemas ópticos são geralmente adequados para aplicações subaquáticas de curtas distâncias (alguns metros). outro importante efeito que deve ser considerado é a refração na interface de visão da câmera (janela) que separa o sistema óptico da água. as janelas de visão típicas são do tipo domo ou plana. o uso de janelas domo geralmente resulta em menores distorções devido à refração, mas são de difícil alinhamento. em contraste, janelas planas são simples de serem fabricadas, baratas e mais resistentes a impactos. o sistema formado por uma câmera com visão através de interfaces plano-paralelas de refração não possui um centro único de projeção ou single-view-point (svp), e sim um eixo onde todos os feixes de luz cruzam, sendo, portanto, denominada de câmera axial. a modelagem fisicamente correta deste tipo de sistema de visão é um tema de crescente interesse e algumas propostas de solução existem. a presente tese consiste na realização de medição 3d com um sistema de visão estéreo ativo (projeção de franjas) através de interfaces plano-paralelas de refração utilizando a medição orientada ao objeto ou triangulação inversa (invt). este tipo de triangulação consiste na procura por pontos 3d válidos contidos em um volume de medição com resolução e dimensão pré-definidos, resultando em uma nuvem de pontos regular. o trabalho contempla o desenvolvimento de uma calibração estéreo dos parâmetros que modelam fisicamente a refração, o que inclui a distância e o eixo de inclinação das câmeras em relação às superfícies de refração; o desenvolvimento de método de raytracing através das interfaces planas de refração para a projeção de pontos 3d, requerida pela invt; e métodos para redução do número de pontos a serem testados pela invt. além do desenvolvimento teórico, uma avaliação metrológica foi realizada através de experimentos controlados para avaliar as técnicas propostas. medições subaquáticas foram realizadas utilizando o modelo de refração e também com compensação por ajuste focal e correção de distorções 2d. os resultados foram comparados com o desempenho do sistema no ar.

Índice de Shannon: 3.86619

Índice de Gini: 0.922565

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
4,61% 4,44% 5,48% 5,74% 4,06% 16,70% 6,93% 6,34% 9,62% 4,41% 7,61% 4,32% 5,18% 5,23% 4,15% 5,18%
ODS Predominates
ODS 6
ODS 1

4,61%

ODS 2

4,44%

ODS 3

5,48%

ODS 4

5,74%

ODS 5

4,06%

ODS 6

16,70%

ODS 7

6,93%

ODS 8

6,34%

ODS 9

9,62%

ODS 10

4,41%

ODS 11

7,61%

ODS 12

4,32%

ODS 13

5,18%

ODS 14

5,23%

ODS 15

4,15%

ODS 16

5,18%