Memoria explicativa de la tesis - Grupo de Tratamiento de Imágenes

La solución del problema de visión se utiliza dentro de un sistema más amplio, llamado
VWASS (Variational Wave Acquisition Stereo System), que monitoriza los estadísticos del
clima oceánico cercano a la costa. Este sistema es de gran utilidad para predecir desastres
naturales (inundaciones) y para decidir la ubicación óptima de construcción de futuras
estructuras marinas.
Los métodos investigados en la tesis están descritos de la forma más genérica posible y son
aplicables no sólo a la superficie del océano, sino a cualquier superficie dinámica diferenciable,
representable en forma de mapa de elevación o profundidad y con apariencia suave. Los
métodos variacionales de reconstrucción estéreo presentados tienen ventajas respecto de otros
algoritmos de reconstrucción. Los métodos siguen un diseño centrado en los objetos de la
escena tridimensional observada en vez de centrado en las medidas individuales de los mismos
en las imágenes (esto es, los píxeles). Se modela la incógnita (superficie) de forma explícita,
con las propiedades que debe verificar, y se procede a relacionarla con las observaciones
presentes en las imágenes.
Las principales ventajas de los métodos presentados son: la coherencia (continuidad) de la
superficie reconstruída (debido al diseño centrado en la misma), la robustez frente al ruido
(debido a un modelo geométrico y fotométrico generador de las imágenes), la habilidad de los
métodos para tratar superficies con apariencia suave donde otros métodos típicamente fallan y
la mejora en la resolución obtenible debido a una representación de la superficie en forma de
mapa de elevación. Los métodos proporcionan resultados competitivos respecto de otros
algoritmos de reconstrucción variacionales existentes en la literatura. Sin embargo, los métodos
investigados en la tesis utilizan un modelo simplificado pero completo para describir las
propiedades geométricas y fotométricas de los objetos en la escena. Este modelo permite
incorporar propiedades físicas de los objetos durante el proceso de reconstrucción, lo cual no es
posible con otros algoritmos de reconstrucción. En este sentido, la tesis pone los cimientos para
incluir propiedades físicas de las olas del océano en el proceso de estimación de la topografía
del mismo.
Los métodos desarrollados se utilizan para reconstruir datos reales adquiridos en una
plataforma oceanográfica cercana a la costa de la península de Crimea, Ucrania. Los resultados
son analizados y contrastados con modelos oceanográficos empíricos estándar. Nuestros
resultados sugieren que la tecnología de observación remota investigada y desarrollada es
beneficiosa para profundizar en el estudio del clima oceánico y en el diseño de plataformas
marinas. Como principal línea de investigación futura se sugiere la incorporación de
propiedades dinámicas de la superficie (por ejemplo, la ecuación de ondas) en el proceso de
reconstrucción/estimación de la misma.