Visión a través de medios turbios usando Phasor Fields

Crespo Castaño, Miguel
Jarabo Torrijos, Adrián (dir.)

Gutierrez Pérez, Diego (ponente)

Universidad de Zaragoza, EINA, 2019
Departamento de Informática e Ingeniería de Sistemas, Área de Lenguajes y Sistemas Informáticos

Máster Universitario en Ingeniería Biomédica

Resumen: El transporte de la luz en medios turbios es el resultado de múltiples interacciones complejas entre luz y materia. En concreto, según la luz viaja en dichos medios, es absorbida y dispersada en cada paso diferencial. Esto resulta en una pérdida de la visibilidad a través de dicho medio.
Ver a través de tejidos es uno de los grandes objetivos en el campo de imagen médica, y a su vez en el campo de la imagen computacional. Sin embargo, debido a la pérdida de coherencia de la iluminación resulta una tarea extremadamente compleja.
Recientemente se presentó Phasor Fields, el cual introduce un nuevo marco teórico en el campo de non-line-of-sight imaging que trata la reconstrucción de geometría oculta al campo de visión.
Para ello hace uso de la información temporal del transporte de luz obtenida mediante técnicas de transient imaging.
El nivel de las reconstrucciones que alcanza este método, logrando reconstruir escenas de una complejidad hasta el momento imposibles , permite teorizar acerca de su uso en un escenario todavía más complicado como sería ver a través de medios turbios.
En este trabajo se extiende Phasor Fields a escenas con la presencia de medios. Esto añade nuevos desafíos y efectos procedentes de la teoría de propagación de ondas, los cuales se verán reflejados en las reconstrucciones.
Para contrarrestarlos, se presenta también un filtrado a posteriori de las reconstrucciones que filtra la contribución del medio de ellas y permite obtener reconstrucciones de una mayor calidad.
Para caracterizar su comportamiento en esta nueva configuración de escenas, se ha diseñado una batería de experimentos los cuales permiten concluir que la teoría de Phasor Fields se sostiene al expandir el método a escenas con medios turbios.
Finalmente, se aplica Phasor Fields en el campo de la imagen biomédica para ver a través de piel humana. Este tejido produce que toda la luz que pase a través de él pierda coherencia y por ende, se pierda toda la visibilidad. Mediante experimentación se muestra que pese a tratarse de un medio turbio, es posible ver a través de la piel.

Tipo de Trabajo Académico: Trabajo Fin de Master