Un método de bajo costo y repetible para el análisis de partículas en 3D con fotogrametría SfM
Autores: Tunwal, Mohit; Lim, Aaron
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Un método de bajo costo y repetible para el análisis de partículas en 3D con fotogrametría SfM
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Ciencias de la Tierra y Geología
Palabras clave
Caracterización
Forma de partículas
Geología sedimentaria
Imagen 3D
Estructura a partir del movimiento
Fotogrametría
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 16
Citaciones: Sin citaciones
La caracterización de la forma de las partículas es un análisis importante en el campo de la geología sedimentaria. A escalas más finas, es clave para entender el transporte de sedimentos, mientras que a escalas más gruesas, como las rocas grandes, es vital para la protección costera. Sin embargo, la caracterización precisa de la forma de las partículas está restringida por la aplicación de imágenes en 2D para objetos en 3D o por métodos de imagen en 3D costosos y que requieren mucho tiempo, como la tomografía por rayos X o el escaneo láser. Esta investigación describe una metodología de imagen en 3D de partículas y caracterización de formas de bajo costo y fácil de usar, empleando fotogrametría de estructura a partir del movimiento (SfM). Se utilizó un dispositivo de smartphone para capturar imágenes en 2D de muestras del tamaño de guijarros/piedras, que fueron convertidas en modelos de imagen en 3D utilizando SfM. Los modelos de imagen en 3D fueron luego analizados utilizando un conjunto completo de 16 parámetros de tamaño y forma. Además, se propone aquí una resolución mínima, independiente del tamaño de la partícula, para los modelos de imagen en 3D para un análisis de tamaño y forma fiable y reproducible. Así, la metodología presentada aquí para la imagen en 3D de partículas y el análisis de tamaño y forma puede ser traducida para una variedad de tamaños de partículas. Este trabajo, por lo tanto, abre un camino para el uso de dispositivos de imagen fácilmente accesibles, como los smartphones, para obtener datos de imagen de manera flexible tanto in situ como en laboratorios, proporcionando así una herramienta inmensamente poderosa para la investigación y la enseñanza.
Descripción
La caracterización de la forma de las partículas es un análisis importante en el campo de la geología sedimentaria. A escalas más finas, es clave para entender el transporte de sedimentos, mientras que a escalas más gruesas, como las rocas grandes, es vital para la protección costera. Sin embargo, la caracterización precisa de la forma de las partículas está restringida por la aplicación de imágenes en 2D para objetos en 3D o por métodos de imagen en 3D costosos y que requieren mucho tiempo, como la tomografía por rayos X o el escaneo láser. Esta investigación describe una metodología de imagen en 3D de partículas y caracterización de formas de bajo costo y fácil de usar, empleando fotogrametría de estructura a partir del movimiento (SfM). Se utilizó un dispositivo de smartphone para capturar imágenes en 2D de muestras del tamaño de guijarros/piedras, que fueron convertidas en modelos de imagen en 3D utilizando SfM. Los modelos de imagen en 3D fueron luego analizados utilizando un conjunto completo de 16 parámetros de tamaño y forma. Además, se propone aquí una resolución mínima, independiente del tamaño de la partícula, para los modelos de imagen en 3D para un análisis de tamaño y forma fiable y reproducible. Así, la metodología presentada aquí para la imagen en 3D de partículas y el análisis de tamaño y forma puede ser traducida para una variedad de tamaños de partículas. Este trabajo, por lo tanto, abre un camino para el uso de dispositivos de imagen fácilmente accesibles, como los smartphones, para obtener datos de imagen de manera flexible tanto in situ como en laboratorios, proporcionando así una herramienta inmensamente poderosa para la investigación y la enseñanza.