correlación de imagenes

CAPÍTULO 2. TÉCNICA DE CORRELACIÓN
DE IMÁGENES
2.1. Introducción
La Correlación Digital de Imágenes (Digital Image Correlation - DIC) es una técnica
experimental que permite a partir de imágenes tomadas durante un ensayo, evaluar los
desplazamientos y deformaciones producidos en una determinada probeta objeto de estudio.

Para que la correlación se pueda llevar a cabo, es necesario que lasuperficie de las
probetas a analizar presente un moteado aleatorio que permita al software de correlación
identificar las diversas zonas de estudio antes y después de sufrir las deformaciones. Esta
característica será objeto de análisis en el presente proyecto, ya que aunque a veces el propio
material puede presentar una superficie adecuada para la técnica, la mayoría de las veces esnecesario la generación externa de dicho moteado, complicándose su obtención en el caso de
realizar la toma de las imágenes con la ayuda de un microscopio, como es el caso que nos
atañe, ya que dichas manchas deben de ser de tamaños muy pequeños.

La base de la técnica consiste en dividir la imagen en subconjuntos virtuales, llamados
Subsets, y aplicar algoritmos de correlación para buscar cada unade esas regiones de la
imagen de referencia en la imagen deformada, determinando los desplazamientos sufridos por
cada punto de la pieza en cada imagen procesada, y obteniendo a partir de éstos, las
deformaciones sufridas por la pieza.

Esta técnica presenta diversas ventajas respecto a otros métodos de medición de
desplazamientos y deformaciones, ya que el montaje necesario es sencillo, sepuede realizar
bajo luz natural, aunque a veces es necesario utilizar fuentes de luz externas para mejorar la
calidad de las imágenes, es una técnica no invasiva, ya que no se produce contacto alguno con
el elemento a analizar, y muy versátil, lo que permite su utilización en problemas muy diversos,
debido a que controlando ciertos parámetros importantes, que serán estudiados posteriormentede forma detallada, presenta una gran fiabilidad, y los requerimientos computacionales de la
técnica pueden ser bastante bajos, teniendo la posibilidad de realizar incluso análisis en tiempo
real.

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CAPÍTULO 2 – TÉCNICA DE CORRELACIÓN DE IMÁGENES

Además una de las más importantes ventajas es que con esta técnica se obtiene
información de “todos” los puntos de la superficie analizada,y no solo de los valores promedio,
como ocurre con otras técnicas, como por ejemplo al utilizar extensómetros que para medir
deformaciones, como se verá en el capítulo 9. La palabra “todos” ha sido recogida entre
comillas debido a que como se estudiará posteriormente el número de puntos (o píxeles) de la
imagen analizados y por tanto de los cuales se obtendrán resultados, será variable,dependiendo en gran medida del valor de un parámetro llamado Step, el cual será descrito más
adelante. Esto se puede resumir en que dicha técnica permite obtener resultados
microscópicos, aunque también proporciona resultados macroscópicos mediante promedios de
los anteriores.

Igualmente la técnica presenta una desventaja principal también, y es que la fiabilidad
de los datos obtenidos dependeen gran medida de la calidad de las imágenes tomadas
durante el ensayo. Para asegurar que las imágenes procesadas cumplan con los requisitos
mínimos para permitir una correcta correlación, hay que tener en cuenta diversos parámetros,
como son, la perpendicularidad del objetivo de la cámara con la superficie a fotografiar, el nivel
de enfoque de la imagen y el tamaño de las motas que generan elpatrón a analizar. Todos
estos parámetros se analizarán de forma detallada posteriormente, debido a su importancia e
influencia en los resultados.

La técnica de correlación de imágenes se puede aplicar tanto para el análisis en 2D
como en 3D, centrándose el presente proyecto en la técnica en dos dimensiones, por lo que las
superficies de estudio deben ser planas para presentar resultados...