Sistema de digitalización 3D a partir de visión termográfica

Abstract

La finalidad del presente trabajo es la obtención de modelos gráficos tridimensionales de piezas, a partir del procesamiento de imágenes termográficas capturadas con una sola cámara,aprovechando el proceso de calentamiento controlado aplicado a las piezas a estudiar.Para tales efectos, se estudió el comportamiento térmico de algunos materiales utilizados comúnmente en procesos industriales, mediante el planteamiento de modelos matemáticos y simulaciones computacionales por elementos finitos; adicionalmente se abordaron trabajos anteriores relacionados con la medición de superficies por termografía. Se diseñó el montaje de las pruebas con el fin de garantizar la obtención de imágenes termográficas de las piezas seleccionadas como modelo de estudio. Con el fin de determinar la relevancia de las variables consideradas dentro del proceso, se llevó a cabo el respectivo diseño experimental para determinar la cantidad pruebas a realizar del proceso de digitalización. Una vez obtenidas las imágenes térmicas de la pieza, cada una de ellas es procesada en un algoritmo desarrollado en plataforma LabView, el cual entrega una matriz de puntos en coordenadas x, y, z; dicha matriz es procesada en el programa Rapidform para obtener el modelo geométrico en 3D en el programa SolidWorks. En este mismo programa, el modelo reproducido es validado volumétricamente al compararlo con el modelo original. / Abstract. The purpose of this study is to obtain three-dimensional graphicalmodels of pieces, from the processing of thermal images captured witha single camera, using the controlled heating process applied to thepieces to study. For this purpose, the thermal behavior of somematerials commonly used in industrial processes was studied, using theapproach of mathematical models and computer simulations by finiteelement; further addressed earlier works related to surfacemeasurement by thermography. I designed the test assembly to ensurethe thermographic imaging of the selected pieces as a study model. Todetermine the relevance of the variables considered in the process,took out the respectiveexperimental design to determine the amount of evidence to make the digitizing process. After obtaining the thermalimages of the piece, each one is processed in an algorithm developedin LabView platform, which delivers an array of points x, y, z, thismatrix is used to obtain the 3D geometric model in SolidWorks. In thesame program, the reproduced model is validated volumetrically compared to the original model.