Sistema de reconstrução 3D com LiDAR e câmara de espetro visível para veículo autónomo aéreo

• Main Author: Silva, Pedro André Peixoto Fonseca de Castro e
• Publication Date: 2020
• Format: Master thesis
• Language: por
• Source: Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP)
• Download full: http://hdl.handle.net/10400.22/15718
• topic: Reconstrução 3D; LiDAR; Câmara; Calibração LiDAR-câmara; UAV; 3D reconstruction; LiDAR-camera calibration; Camera

O património cultural é uma das pontes mais importantes entre o passado e o futuro, sendo indispensável para o desenvolvimento individual e social do ser humano. A sua preservação é atualmente uma das questões mais importantes para a sociedade, levando a que fossem utilizadas novas tecnologias para recolher dados do património cultural. Hoje em dia, uma das novas tecnologias usadas são os Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) devido ao seu baixo custo, flexibilidade, elevada precisão e capacidade de aquisição de dados, através de diferentes sensores. O projeto MineHeritage surge da necessidade da preservação do património cultural. Nesta dissertação propõe-se endereçar a área da reconstrução Three-Dimensional (3D) com UAVs, combinando a informação proveniente de uma câmara de espetro visível com um Light Detection and Ranging (LiDAR). Como em qualquer sistema, o processo de calibração é uma das componentes mais importantes para o bom funcionamento do mesmo. Deste modo, foi implementado um algoritmo de calibração dos parâmetros extrínsecos entre o LiDAR e a câmara, permitindo combinar a informação de ambos os sensores. Além disso, foi também desenvolvido um método de reconstrução 3D, na qual ´e realizada a associação da cor da nuvem de pontos proveniente do LiDAR, através da informação de cor adquirida pela câmara de espetro visível. Este sistema foi testado em dois datasets realizados no Mosteiro de Tibães, Braga, Portugal, no âmbito do projeto MineHeritage. Os resultados experimentais de calibração e de reconstrução 3D demonstram que o sistema desenvolvido apresenta resultados consistentes, ´e eficaz e capaz de ser implementado em tempo real.