Medición no destructiva del área foliar en hojas planas basado en procesamiento de imágenes a través de un método de calibración de cámaras

Abstract

El presente proyecto tiene como finalidad la automatización del proceso de medición de hojas planas bajo la posibilidad de realizarlo “in situ” sin necesidad de tomar mediciones destructivas para la hoja. Para llegar a las mediciones automáticas se ha realizado un proceso de calibración extrínseca previo a la rectificación de las imágenes, aplicando caracterización de imágenes donde intervienen la detección, descripción y emparejamiento de puntos de interés. Para poder realizar la caracterización satisfactoriamente se usó uno de los algoritmos más ampliamente estudiados en la literatura, “ORB”, que permite acelerar el proceso de detección y descripción seguidos por el emparejamiento de puntos, en consecuencia se aplicó deformaciones de perspectiva mediante transformaciones geométricas a la imagen obtenida, permitiendo reconstruirlas para tener las dimensiones y colocación de una toma cenital con las características del patrón predefinido. El proceso de segmentación se abordó posteriormente a la rectificación haciendo una comparación de tres métodos representativos que permiten evidenciar la variabilidad del ambiente dando como resultado una menor tasa de error al utilizar el canal de saturación HSV con umbralización y filtrado de ruido. El proceso de medición se realizó mediante la interpretación de los elementos restantes en la imagen y su desestimación, de manera que sólo los elementos con propiedades similares a las definidas para una hoja son tomados en cuenta. El sistema ha sido sometido a pruebas de funcionamiento en fotogramas estáticos y en mediciones en tiempo real dando como resultado mediciones con buena exactitud y dentro del rango de 5% de error.