Dissertação

{en_GB=Imaging Based on Optic-fiber Bundles: Topological and Geometric Calibration} {} EVALUATED

{pt=Uma câmara de fibras ópticas é um dispositivo que capta a luz e transforma esta luz em imagens por via de um cabo de fibras. As fibras captam a imagem numa das extremidades com o auxílio de uma lente. Em sistemas comerciais, as fibras estão organizadas dentro do cabo de modo a formar uma grelha rectangular de pixéis. Devido ao pequeno diâmetro das fibras e ao facto de não sabermos as correspondências entre extremidades de cada fibra, uma vez que o cabo seja cortado a câmara é inutilizada, já que a tarefa de o reparar fica praticamente impossível. Contudo investigações recentes mostraram que, em determinadas condições, os cabos de fibras cortados podem ser reutilizados. Para tal, é necessário estimar as posições de cada fibra na sua extremidade i.e. estimar a topologia. A lente à entrada das fibras implica uma convergência de raios. O modelo \textit{pin-hole} é o modelo mais conhecido e mais simples de descrever um foco de raios e, como tal, nesta dissertação estudamos se este modelo pode ser aplicado à nossa câmara. Iremos focar-nos em métodos de calibração baseados em luz estruturada (padrões binários) e padrões de luz em dente-de-serra (padrões de onda triangular), para estimar a topologia das fibras e os parâmetros da câmara. São realizadas experiências de estimação da topologia e calibração. No final mostra-se uma imagem reconstruída legível para o olho humano., en=Fiber Bundle cameras are imaging devices where the image is captured in one end of the fiber cable by on lens and transmitted through the cable to the other end. Commercial fiberscope cameras have their fibers arranged inside the cable to form a regular pixel grid. Braking the fibers cable precludes the use of this camera since due to the small diameter of each fiber and the fact that we do not know the correspondence between fibers, fixing the cable is an impossible task to do. Recently researchers have discovered that broken fiber cables, under certain conditions, can still be recovered. For that, one has to estimate the disorganized fiber tips positions by modeling them as a discrete camera and estimating its topology. The lens used in front of the fibers requires rays convergence. The pin-hole model is the simplest way to describe rays converging to a single point, and in this dissertation, we study if that model suits our camera. We focus on the structured light and sawtooth light patterns calibration methods, to estimate fibers topology and finding the camera parameters. Experiments are conducted to estimate topology and calibrate the camera. In the end, is presented the result of topology reconstruction of an image mosaic composed by a phrase.}
{pt=Câmara de Fibras Ópticas, Calibração da Câmara, Padrões de Luz Estruturada, Estimação de Topologia, Câmara Central, en=Optic-fiber Bundle Camera, Camera Calibration, Structured Light Patterns, Sawtooth Light Patterns, Topology Estimation, Central Camera}

Junho 25, 2018, 12:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Pedro Manuel Quintas Aguiar

Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)

Professor Associado

ORIENTADOR

José António Da Cruz Pinto Gaspar

Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)

Professor Auxiliar