Acta Biologica Venezuelica (Primer Encuentro Venezolano de Métodos de Cuantificación Morfológica)

PRIMER ENCUENTRO VENEZOLANO DE MÉTODOS DE CUANTIFICACIÓN MORFOLÓGICA

RESUMEN

El estudio de la morfología de los organismos ha sido básico para resolver problemas relacionados con la identificación a nivel de especie, la existencia de dimorfismo sexual, o el papel de algunos organismos que funcionan como parte del hábitat. Tradicionalmente, estos estudios han sido aproximaciones que involucran la medición directa sobre el organismo y presentan ciertas limitaciones. Recientemente, avances tecnológicos han permitido el desarrollo de técnicas como Structure from Motion (SfM), la cual permite obtener modelos 3D de objetos a partir de fotografías y vídeos. A su vez, permite tomar medidas de estructuras de los organismos de interés, que al igual que para otras mediciones, son de difícil estimación, tales como la superficie total o el volumen. SfM exhibe ventajas en términos de medición no invasiva de los objetos, y requiere de un tiempo muy corto para la captura total del video o imágenes utilizadas para el modelo, en comparación al tiempo requerido normalmente cuando se toman medidas directamente sobre el ejemplar. En el presente estudio se describe el método utilizado para realizar reconstrucciones tridimensionales de algunos ejemplares (colonias de coral) y de algunas estructuras (cráneos de mamíferos y conchas de tortugas). Adicionalmente se plantean algunas ventajas y desventajas de utilizar diferentes aproximaciones para construir dichos modelos, se mencionan algunas posibles aplicaciones para esta técnica y como podría ser una alternativa a las aproximaciones tradicionales seguidas en el estudio de la morfología en biología.

Palabras clave: Modelado, cráneos, colonias de coral, Structure from Motion.
Three-dimensional reconstructions generated from videos and images for morphometric applications

Abstract

The study of the morphology of organisms has been fundamental for solving problems related to identification at species level, the existence of sexual dimorphism, or the role of some organisms that functions as part of the habitat. Traditionally, these studies have been approximations that involve direct measurement over the organism and present certain limitations. Recently, technological advances have allowed the development of ACTA BIOLOGICA VENEZUELICA VOL. 37 (2) 122 techniques such as Structure from Motion (SfM), which allows to obtain 3D models of objects from photographs and videos. In turn, this allows to take measurements of structures of the organisms of interest, which like other measurements, are difficult to estimate such as the total surface or volume. SfM exhibits advantages such as the possibility of taking measurements of the objects in a non-invasive way, as it requires a very short time for the total capture of the video or images used by the model, compared to the time normally required when taking measurements directly on the specimen. The present study describes the method used to perform three-dimensional reconstructions of some specimens (coral colonies) and some structures (mammalian skulls and turtle shells). In addition, there are described some of the advantages and disadvantages of using different approaches to construct these models, as well as some possible applications for this technique, and how it could become an alternative to the traditional approaches followed in the study of morphology in biology.

Keywords: Modelling, skulls, coral colonies, Structure from Motion.

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