Superresolución en un sistema plenóptico infrarrojo de onda corta multiespectral.
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Date
2025
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Publisher
Universidad de Concepción
Abstract
El avance e invención de nuevas técnicas de captura de imágenes infrarrojas en los últimos años han permitido no solamente obtener imágenes más detalladas, sino que además obtener información de una escena cualesquiera que, sin las previamente mencionadas técnicas, no se podría conocer. Los ámbitos en los cuales se desempeña el infrarrojo (IR) son tan variados como únicos, implicando así que no existe una sola solución correcta para los problemas existentes. Sin embargo, el uso de esta tecnología posee desventajas notorias respecto a otras bandas espectrales, particularmente, la baja resolución de imagen producto de la tecnología del sensor IR, lo que provoca imágenes de baja calidad en una banda espectral que ya posee problemas como el Fixed Pattern Noise (FPN) y blur. La presente investigación se centra alrededor del desarrollo de un sistema plenóptico con las capacidades de resolver la baja resolución del espectro mediante superresolución (SR), en particular del short wave infrared (SWIR), utilizando además un método de eliminación de ruido con características multiespectrales, para generar un sistema óptico completo. Se aumenta la resolución del SWIR mediante iteraciones de un método Plug and Play basado en Alternating Direction Method of Multiplier (ADMM) para asemejarla a otras bandas espectrales como el near infrared (NIR). Posteriormente, se emplean métricas de calidad de imagen para comparar con los resultados obtenidos por otros métodos de SR, desarrollando pruebas de simulación y experimentales. Se eligen escenas donde el objeto de interés a medir posea detalle suficiente para poder realizar comparaciones y donde la componente espectral muestre diferencias, evaluando así el comportamiento de la resolución en varios espectros. Lo anterior resulta en imágenes con resolución aumentada, sin ruido y características multiespectrales variadas que de acuerdo a métricas de imágenes comunes como lo son PSNR, SSIM y una del IR llamada RLP. Comparando con otros métodos de SR, la mejora del método propuesto no solo supera en SSIM, sino que también en eliminación de ruido de manera considerable, generando así un sistema óptico completo.
Description
Tesis presentada para optar al grado de Magíster en Ciencias de la Ingeniería con mención Ingeniería Eléctrica.
Keywords
Imágenes, Infrarrojo, Imagen de alta resolución