Surface reconstruction methods for seafloor modelling

Abstract

Underwater maps are an important source of information for the scientific community, since mapping the seafloor is the starting point for underwater exploration. The advance of range scanning methodologies (both acoustic and optical), enables the mapping of the seabed to attain increasingly larger resolutions. However, all these techniques sample the surface to reconstruct in the form of a point cloud. Surface reconstruction methods try to recover from these points a continuous surface representing the object in the form of a mesh of triangles, easing visualization and further processing. This thesis proposes four different strategies to tackle the problem of surface reconstruction from point sets corrupted with high levels of noise and outliers, while also recovering the boundaries of these surfaces. The results obtained by our algorithms are discussed and compared both qualitatively and quantitatively with other state-of-the-art approaches

Els mapes del fons del marí són una important font d'informació per la comunitat científica. Els avenços en les metodologies d'escaneig (acústic o òptic), permeten que la construcció de mapes del fons marí es realitzi cada cop a més altes resolucions. Tot i això, totes aquestes tècniques mostregen la superfície de l'àrea d’interès en la forma d'un núvol de punts. Els mètodes de reconstrucció de superfícies són els encarregats d’obtenir una superfície continua que representi l'objecte en forma d'una malla de triangles, que facilitarà la visualització i el processat posterior d'aquestes dades. Aquest treball contribueix a l'àrea de reconstrucció de superfícies amb quatre mètodes diferents, capaços de treballar amb núvols de punts que continguin alts nivells de soroll i outliers, i que recuperen al mateix moment els llindars d’aquestes superfícies. Els resultats obtinguts han estat avaluats i comparats tant qualitativament com quantitativament contra altres mètodes de l'estat de l'art