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XIX Verano de la Investigación Científica y Tecnológica del Pacífico
Estudio del algoritmo ICP y sus variantes para la reconstrucción de modelos
tridimensionales
Takahashi Kusunose Rie María Teresita, Unidad Profesional Interdisciplinaria en Ingeniería y
Tecnologías Avanzadas del Instituto Politécnico Nacional, [email protected]. Dr. José
Luis Blanco Claraco, Universidad de Almería, [email protected]
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
El algoritmo Iterative Closest Point(ICP) es un método empleado para la
reconstrucción de modelos tridimensionales a partir de datos de rango obtenidos
mediante escaneo láser. Es una de las herramientas principales empleadas en el
paradigma Simultaneous Localization and Mapping (SLAM) que se utiliza en
robótica móvil para que un robot conozca su localización y construya modelos, o
mapas, del entorno. A través de los años se ha desarrollado un gran número de
investigaciones relacionadas a esta técnica atacandola desde diversas
perspectivas con el fin de mejorar su eficiencia y robustez.
De ahí surge la necesidad de realizar un estudio general de las investigaciones
previas, de tal forma que tanto los expertos como los aprendices del área puedan
consultar fácil y rápidamente los problemas, los avances y los enfoques que ha
tenido el algoritmo en sus diferentes etapas. Por otro lado, se realizará pruebas
experimentales con los programas publicados en la red.
METODOLOGÍA
Se realizó una revisión general de los artículos científicos relevantes a través de
los resumenes y las conclusiones, se seleccionaron los más representativos, se
estudiaron a detalle, se hizo un breve resumen de cada uno y se clasificaron para
tener una recopilación de la información actualizada de dicho algoritmo.
A la par, se probaron los codigos de Matlab publicados en la red con los datos
previamente adquiridos en la universidad con un prototipo de robot móvil para
entender la implementación práctica del algoritmo y comprobar su funcionamiento
manipulando los diferentes parámetros que pueden afectar su resultado.
CONCLUSIONES
El algoritmo ICP es una de las técnicas más estudiadas para alineamiento de dos
nubes de puntos y reconstruccion de modelos bi y tridimensionales, por su bajo
coste computacional en cada iteración y por su capacidad de manejar problemas
de seis grados de libertad. Este algoritmo se ha utilizado en diversas áreas como
medicina, robótica y arqueología, por mencionar algunos, junto con la tecnología
de escaneo láser. Hasta la fecha se han propuesto muchas variantes y mejoras
del algoritmo y cada una de ellas tienen sus ventajas y desventajas bajo ciertas
condiciones y consideraciones. Es por eso que sigue evolucionando esta línea de
investigación. Por lo tanto es necesario identificar cuál es la más conveniente de
acuerdo a las características primordiales que requiere la aplicación y el presente
trabajo servirá como una guía de consulta rápida del algoritmo ICP.
© Programa Interinstitucional para el Fortalecimiento de la Investigación y el Posgrado del
Pacífico
Agosto 2014