Diseño y construcción de un sistema de percepción robótica para caracterización dasométrica de árboles de fuste único

En este trabajo se presenta el desarrollo de un sistema de percepción robótica para la estimación de características dendrométricas en árboles de fuste único utilizando técnicas de visión computacional. Este trabajo fue realizado como parte de las actividades del Semillero de Investigación en Robótica (SIR), adjunto al Grupo de Investigación de Sistemas de Telemando y Control Distribuido (GITCoD) del Departamento de Automática y Electrónica de la Universidad Autónoma de Occidente. El sistema aquí desarrollado permite obtener el modelo 3D de un árbol de fuste recto sin bifurcación, a escala real, por medio de un grupo de imágenes 2D de una cámara monocular RGB. Se obtuvieron las medidas de referencia para el diámetro a la altura del pecho (DAP), la altura a la base de la copa y la altura total de cada árbol. Se utilizó la metodología de estructura de movimiento (SFM) para la representación en nube de puntos del árbol; se estimó un factor de escala usando un patrón de calibración circular, el cual, permite determinar una relación entre una medida de referencia real sobre una medida de referencia en el modelo 3D. Se obtuvo la segmentación del tronco y la copa del árbol utilizando algoritmos de filtrado, detección de objetos cilíndricos y objetos basados en densidad. También, se realizó la implementación de una metodología para la medición dendrométrica sobre la representación en nube de puntos usando el cálculo de Distancia Euclidiana entre 2 puntos en el espacio 3D. El sistema se desarrolló en el lenguaje de programación C++ utilizando librerías de software libre cómo OpenCV y PCL. El documento también detalla los procedimientos de medición dendrometrica estándar, el desarrollo en el estado del arte para sistemas de medición dendrométrica y los conceptos claves para el desarrollo base de este proyecto. Al finalizar se muestran los resultados obtenidos para 5 árboles con respecto al DAP, la altura total, la altura a la base de la copa y medidas adicionales del volumen de la copa, el factor mórfico del árbol y el porcentaje de pérdida de copa

• Autores: Tobón Collazos, Daniel
• Tipo de recurso: Trabajo de grado de pregrado
• Fecha de publicación: 2019
• Institución: Universidad Autónoma de Occidente
• Repositorio: RED: Repositorio Educativo Digital UAO
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:red.uao.edu.co:10614/10919
• Acceso en línea: http://hdl.handle.net/10614/10919
• Palabra clave: Ingeniería Mecatrónica; Visión por computador; Dendrometría; Robótica; Cámara monocular; Medición; Nube de puntos; Structure from motion
• Rights: openAccess
• License: Derechos Reservados - Universidad Autónoma de Occidente