Aplicación de la proyección de luz estructurada en la reconstrucción tridimensional a color de objetos arqueológicos

Abstract

En esta tesis, se propone un conjunto de técnicas opto-digitales para la reconstrucción 3D y donde el color es asociado a piezas arqueológicas. Esto se realiza con el objetivo de obtener un método que permita preservar digitalmente el patrimonio cultural. Para obtener la reconstrucción digital, se proyectan franjas sinusoidales con el fin de codificar información de la topografía de la pieza. En cambio, para obtener el relieve policromado, se proyectan tres perfiles de luz constantes, debido a que la cámara utilizada es monocromática. Posteriormente, las imágenes registradas son procesadas digitalmente en el software MATLAB, el cual controla el proceso completo de reconstrucción 3D de las superficies incluyendo la textura y el color de la pieza. El trabajo se continúa con la reconstrucción a color de cuatro máscaras de diversos colores. Posteriormente para el afinamiento de las técnicas, se trabaja con dos objetos que corresponden a una réplica de un pequeño sarcófago de la cultura chachapoyas y un cántaro de la cultura mochica. Para cada reconstrucción digital, a color y completa, se rota sucesivamente el objeto en ángulos constantes hasta terminar una vuelta y todas las perspectivas digitalizadas en superficies 3D son finalmente acopladas. Por último, se comprueba que es posible generar una imagen a color usando una cámara monocromática y los resultados digitales presentan una forma y color similares a las muestras empleadas.In the present thesis, a set of optical and digital techniques for the digital and color reconstruction of archaeological pieces is proposed. These are done with the aim to obtain a method that allows digital preserving of cultural heritage. The digital reconstruction is initiated by the projection of structured lights: sinusoidal fringes are projected to encode the information of the 3D relief. On the other hand, three constant profiles of light are projected for the polychromatic relief since a monochromatic camera is used. Then the captured images are digitally processed on the MATLAB software, which controls the complete process of surface reconstruction together with the texture of their colors. The work continues with the color reconstruction of four masks of different colors. And subsequently, for the refinement of the techniques, two objects corresponding to a replica of a small sarcophagus of the Chachapoyas culture and a jug of the Mochica culture are used. For each digital reconstruction, in color and complete, the object is rotated successively at constant angles until completing a full turn and each perspective digitized in 3D surfaces are finally merged. Finally, it is verified that it is possible to generate a color image using a monochrome camera and the digital results present a similar shape and color to the samples used.