Estudio de las condiciones de escaneado 3D en aplicaciones médico-estéticas

Abstract

Hoy en día, la obesidad es el quinto factor de riesgo de mortalidad a nivel mundial; afecta a un 29% de la población mundial. Poco a poco, a la sociedad se comienza a interesar cada vez más por la salud del cuerpo y la estética. Por esta razón, la sociedad invierte con mayor frecuencia en los tratamientos de nutrición elaborados por especialistas del sector. De hecho, el sector médico-estético posee una tasa de crecimiento anual del 15%. Actualmente, la manera de cuantificar la eficacia del tratamiento nutricional de una persona es a través de un seguimiento dimensional con fotografías o mediante una cinta métrica. Por esta razón, se origina la problemática de encontrar un método de seguimiento de tratamientos médico-estéticos preciso y sencillo de utilizar. Debido al avance de las tecnologías, este proyecto tiene como misión estudio de la posibilidad de encontrar un método de diagnóstico que sea capaz de cuantificar los resultados de los tratamientos de manera precisa, sencilla y revolucionaria. Para ello, se podrían elaborar modelos tridimensionales de los pacientes mediante escáneres 3D. De esta manera, una vez efectuado el modelo del individuo, analizar tanto cualitativamente como cuantitativamente cómo de efectivo está siendo este tratamiento. De esta manera, aportar a los especialistas de una herramienta intuitiva y precisa de diagnóstico. En este trabajo, se han utilizado dos escáneres tridimensionales distintos: la cámara de 3D Sense y la cámara de Kinect. Se han efectuado pruebas experimentales con ambos escáneres. Con la finalidad de que el proceso de construcción de modelos 3D fuera más rápido y repetitivo, se ha utilizado una plataforma giratoria durante el proceso de escaneado. La plataforma ha facilitado, sin duda, la toma de imágenes. Con el uso de la plataforma, el proceso de escaneado era más cómodo para el usuario. Durante la fase de experimentación, se ha llegado a la conclusión de que la cámara de Kinect toma mejor las imágenes. Se producen menos modelos con problemas como huecos y bordes partidos. Sin embargo, no se ha llegado a efectuar una toma de imágenes de un modelo de una persona completo en un solo escaneado. Este problema viene de que el sistema de barrido es de tipo cámara, es decir, viene limitado a un ancho de escena específico, delimitado por el tamaño de la ventana de barrido, que puede ser de un máximo de 60º tanto en ángulo horizontal como en vertical. Posteriormente, se ha elaborado un estudio de los softwares de tratamiento de imágenes tridimensionales con el fin de encontrar una plataforma que permita rebanar al objeto por donde se desee. De esta manera, se ha elaborado un análisis dimensional del individuo. Para ello, se han probado distintos softwares. Los softwares utilizados que han producido resultados prometedores han sido DesignSpark y Meshmixer. Con primero de ellos, se han efectuado cortes por planos paralelos y entonces, se han medido tanto las dimensiones en la dirección X como en la dirección Y, como el perímetro del objeto. Análogamente, con Meshmixer se ha utilizado una herramienta propia del programa con el fin de dividir el objeto por planos perpendiculares al eje Z y se han medido las dimensiones en los ejes X e Y, como en el DesignSpark. Meshmixer, es un programa más intuitivo con el que trabajar, pero no permite medir perímetros. Finalmente, se han analizado las variables que han influido durante el proceso de escaneado. Entre ellas se encuentra la iluminación, el modelo debe situarse en un entorno iluminado. El fondo de la sala debe ser liso y claro para evitar la posibilidad de que interfiera en la toma de datos y se produzca un efecto de borde partido. El tiempo de escaneado debe ser en torno a los tres minutos, dando dos vueltas a la plataforma para captar más información a una velocidad parcialmente moderada. Por último, la plataforma debe situarse entre 90 centímetros y 1 metro de la torre en la que se encuentra el escáner. En conclusión, ha sido una gran satisfacción aunar en este proyecto los campos de la medicina y de la ingeniería. En un futuro, se podría continuar en esta línea de investigación llegando a obtener un modelo completo del individuo, agilizar y conciliar el proceso de escaneado y automatizar el análisis de dimensional para llegar a una un producto final que reuniera todas las características que desea este proyecto.