Análisis de la influencia de tres métodos diferentes de calibración de cámaras en un sistema de medición cámara-proyector

Abstract

Los desafíos derivados de la producción en masa con un alto nivel de calidad requieren sistemas de medición de errores y sistemas de metrología ópticos avanzados. En la actualidad es más frecuente encontrar este tipo de controles en la industria manufacturera dentro de los procedimientos de control de calidad conforme la necesidad de una mayor velocidad de captura y de precisión se ha incrementado. Sin embargo, estas tecnologías pueden ser mejoradas. La precisión de los sistemas de medición 3D formados por una cámara y un proyector depende directamente del procedimiento de calibración utilizado. El proyector es generalmente modelado como una cámara inversa “Pin-hole”, lo que presenta la opción de calibrar el sistema de medición mediante dos enfoques diferentes: como un sistema completo o por separado. El enfoque comúnmente utilizado es mediante el uso de una cámara previamente calibrada, seguido de la calibración del proyector con el uso de misma. Estudios muestran que la incertidumbre de los parámetros de la cámara se propaga a los parámetros del proyector y varios autores concluyen que los tres métodos más estudiados son: Tsai, Zhang y calibración directa lineal. El objetivo de este estudio es tener una mejor comprensión de la relación entre los parámetros de la cámara y el proyector, así como la propagación de la incertidumbre al error de medida del sistema. Por lo tanto, se analizan los tres métodos de calibración mencionados anteriormente y algunas de sus posibles combinaciones.