Seguimiento en patrones de speckle con vórtices ópticos y algoritmo DEMON

ASTRID LORENA VILLAMIZAR AMADO; ALEJANDRO VELEZ ZEA; MYRIAN TEBALDI

Quilmes

Congreso; XIII EEOF Y XVIII TOPFOT; 2023

El seguimiento de objetos a partir de patrones de speckle es un problema habitual en muchas técnicas de imagen, desde la microscopía holográfica a la resonancia magnética y los ecogramas por ultrasonidos. Se ha propuesto y demostrado una amplia gama de algoritmos y métodos para lograr un seguimiento rápido y preciso de los objetos. Entre estos métodos, se encuentran los enfoques de flujo óptico, que miden y rastrean el flujo de cambios de intensidad en una imagen en una base por píxel. Estos enfoques, aunque muy capaces, no pueden medir los movimientos subpíxel, y son particularmente susceptibles al ruido y a los cambios de intensidad. Como alternativa a los métodos de flujo óptico, encontramos la metrología óptica de vórtices, la cual se basa en la identificación y el seguimiento de singularidades de fase que aparecen en la información de pseudofase generada mediante transformaciones de Laguerre-Gauss de un dato de intensidad de entrada. Las propiedades de la estructura del núcleo permiten obtener los vórtices homólogos y determinar la posición del vórtice a medida que la escena cambia en el tiempo. Esta técnica permite alcanzar una precisión inferior al píxel. Además, dado que la presencia de vórtices suele estar relacionada con el campo de fase, y no con su intensidad por píxel, superando a los métodos de flujo óptico más comunes. Sin embargo, a pesar de estas ventajas, la identificación de los parámetros óptimos para lograr el mejor rendimiento posible con el seguimiento óptico de objetos mediante vórtices requiere una técnica de referencia.