Luciano Lorenti
Luciano Lorenti obtuvo recientemente el título de Licenciado en Informática. Para finalizar su recorrido académico, desarrolló una tesis acerca de la aplicación de métodos de segmentación en imágenes obtenidas con una cámara de tiempo de vuelo.
Título: Segmentación espectral de imágenes obtenidas con cámaras de tiempo de vuelo
Autor: Luciano Lorenti
Director: Javier Giacomantone
Fecha de Presentación: 06/03/2014
Entrevista
¿Cuál es el tema de tu tesis?
Mi tesina trata sobre la aplicación de métodos de segmentación en imágenes obtenidas con una cámara de tiempo de vuelo (ToF por sus siglas en inglés). El propósito de un método de segmentación es descomponer una imagen en sus partes constitutivas. Actualmente se utilizan técnicas de segmentación en diversos ambientes industriales con distintos niveles de éxito. Las cámaras de tiempo de vuelo son dispositivos de captura que generan simultáneamente imágenes en tonos de grises e información 3D de la escena. La fusión de la información de profundidad junto con la información de intensidad permite obtener descripciones de las escenas que tienen en cuenta tanto la geometría de los objetos como la información de luminancia. En este contexto, la segmentación de imágenes consiste en utilizar algoritmos que utilicen ambas fuentes de información y no sólo los niveles de intensidad.
El problema de segmentación que aborda la tesina puede ser formulado como la búsqueda de formas efectivas para particionar adecuadamente un conjunto de imágenes utilizando la información de intensidad y distancia. Recientemente han sido propuestos diversos algoritmos de agrupamiento, tanto jerárquicos como particionales, para abordar el problema de segmentar objetos en imágenes de intensidad. En particular los algoritmos de segmentación espectral tienden a determinar la forma de los objetos segmentados donde otros métodos convencionales no obtienen los resultados esperados.
En este sentido, la tesina se enfoca en la posibilidad de utilizar métodos de agrupamiento espectral en imágenes de rango y de intensidad para abordar problemas de segmentación complejos.
¿Qué te motivó a trabajar sobre este tema?
Uno de las motivaciones principales era la de estudiar métodos recientes de segmentación como son los métodos de agrupamiento espectral. Resultaba interesante, además, la utilización de la cámara de tiempo de vuelo disponible en el Instituto de Investigación en Informática (LIDI) de nuestra facultad, que es el lugar donde trabajo. Por lo tanto, una de las preguntas iniciales de la investigación trataba sobre la viabilidad de la utilización de algoritmos de segmentación espectral sobre las imágenes que las cámaras ToF brindan. Otro de los interrogantes consistía en determinar si era posible combinar toda la información de la escena que provee la cámara para segmentar por medio de los métodos espectrales de agrupamiento.
¿Cuáles creés que son las ventajas de este método de segmentación?
La principal ventaja es la posibilidad de aprovechar la información útil proveniente tanto de la imagen de intensidad como de la distancia, en forma simultánea. Esto posibilita la obtención de resultados mas precisos con respecto a los que se podrían obtener si se utilizara las imágenes por separado. De esta forma, el método permite segmentar objetos ubicados a distancias similares pero con niveles de intensidad distintos u objetos de niveles de intensidad similares pero ubicados a distancias distintas. Estas escenas serían muy difíciles de segmentar utilizando solamente una de las dos imágenes, dado que objetos ubicados a distancias muy cercanas o con niveles de intensidad similares podrían ser segmentados como uno sólo, cuando en realidad son dos.
¿Con qué obstáculos te encontraste en el desarrollo de la tesis?
Uno de los obstáculos principales fue el poco soporte provisto por la empresa que desarrolló la cámara. Si bien el dispositivo de captura es de gran calidad, el software que lo acompaña era, al momento de realizar la tesina, un poco deficiente. Debido a esto, se debió reimplementar muchas de las funciones de captura y manejo de la cámara con el objetivo de independizarse de la librería provista por la empresa.
¿Qué diferencias tiene tu desarrollo en comparación con otros desarrollos predecesores?
La principal diferencia consiste en que, como se mencionó anteriormente, se utiliza la información de la imágenes de intensidad y la de distancia por separado. Mucho de los desarrollos predecesores combinan los datos provenientes de las dos imágenes en una nueva y a partir de ahí aplican métodos de segmentación convencionales. En este enfoque, si no se combina adecuadamente las dos imágenes, se puede perder información valiosa.
¿Estás interesado en difundir tu desarrollo? ¿Cuál creés que es su potencialidad?
Sí, estoy interesado en difundir el desarrollo, de hecho, el método de segmentación espectral propuesto fue presentado en el XIX Congreso Argentino de Ciencias de la Computación el año pasado.
En lo que respecta a su potencialidad, actualmente las cámaras de tiempo de vuelo se están volviendo cada vez mas accesibles y con mayor resolución. En este sentido, estudiar algoritmos de segmentación que puedan utilizar toda la información que brindan éstas cámaras puede permitir la utilización de las mismas en distintos ambientes industriales con un gran nivel de éxito.
¿Qué influencia tuvo el desarrollo de la tesina para tu desempeño laboral?
Las bases fundamentales de los algoritmos estudiados forman parte del eje central de mi plan de doctorado. De forma que la tesina resultó el paso inicial para poder dedicarme a la investigación en éstas áreas.
