Metodologie di rilievo 3D basate su tecniche di visione artificiale

La presente attività di ricerca ha riguardato l’impiego di tecniche di visione artificiale per il rilievo di oggetti di forma complessa. Nell’ambito della tesi, è stato inizialmente sviluppato un sistema di scansione, basato sull’utilizzo di luce strutturata, per il rilievo di oggetti di piccole dimensioni con elevato livello di dettaglio. Per poter gestire in maniera adeguata i dati acquisiti, sono stati sviluppati algoritmi di riduzione del numero di punti, al fine di limitare la perdita di informazione contenuta dalle scansioni a parità di riduzione effettuata. E’ stato inoltre affrontato il problema del riallineamento delle singole acquisizioni. A questo riguardo sono state implementate due soluzioni, che hanno consentito la misura di oggetti completi, di diverse tipologie e dimensioni, senza richiedere alcun intervento da parte dell’operatore. La prima ha permesso la definizione di una macchina di misura senza contatto grazie alla integrazione tra un sistema di visione ottico, basato su luce strutturata, ed una Macchina di Misura a Coordinate (CMM). La seconda soluzione è invece basata sul riconoscimento automatico di marker di forma nota, applicati sulla superficie del modello, mediante tecniche di elaborazione delle immagini. Questo approccio ha reso possibile l’allineamento di modelli di grandi dimensioni, caratterizzati dall’assenza di particolari caratteristiche morfologiche. Le prestazioni di tali soluzioni sono state valutate mediante la misura di oggetti di dimensioni note. Una seconda parte dell’attività di ricerca è stata dedicata alla progettazione di uno scanner per applicazioni in campo biomedicale. L’integrazione di un sensore ad infrarossi con uno scanner ottico a luce strutturata ha infatti permesso la definizione di una metodologia non invasiva innovativa per la diagnosi ed il monitoraggio di lesioni cutanee. La metodologia sviluppata è stata quindi applicata per effettuare una serie di misure su pazienti affetti da patologie che producono ulcere cutanee ritenute critiche perché di difficile cicatrizzazione.