[en] Deflectometric techniques are a powerful tool for the automated quality control of specular or shiny surfaces. These techniques are based on using a camera to observe a reference pattern reflected on the surface under inspection, exploiting the dependence of specular reflections on surface normals to recover shape information from the acquired images. Although deflectometry is already used in industrial environments such as the quality control of lenses or car bodies, there are still some open problems. On the one hand, using quantitative deflectometry, the normal vector field and the 3D shape of a surface can be obtained, but these techniques do not yet take full advantage of their local sensitivity because the achieved global accuracies are affected by calibration errors. On the other hand, qualitative deflectometry is used to detect surface imperfections without absolute measurements, exploiting the local sensitivity of deflectometric recordings with reduced calibration requirements. However, this qualitative approach requires further processing that can involve a considerable engineering effort, particularly for aesthetic defects which are inherently subjective. The first part of this thesis aims to contribute to a better understanding of how deflectometric setups and their calibration errors affect quantitative measurements. Different error sources are considered including the camera calibration uncertainty and several non-ideal characteristics of LCD screens used to generate the light patterns. Experiments performed using real measurements and simulations show that the non-planarity of the LCD screen and the camera calibration are the dominant sources of error. The second part of the thesis investigates the use of deep learning to identify geometrical imperfections and texture defects based on deflectometric data. Two different approaches are explored to extract and combine photometric and geometric information using convolutional neural network architectures: one for automated classification of defective samples, and another one for automated segmentation of defective regions in a sample. The experimental results in a real industrial case study indicate that both architectures are able to learn relevant features from deflectometric data, enabling the classification and segmentation of defects based on a dataset of user-provided examples.

[eu] Teknika deflektometrikoak tresna baliotsuak dira gainazal espekular edo distiratsuen kalitate kontrol automatikoa gauzatzeko. Teknika hauetan, kamera bat erabiltzen da ikuskatu beharreko gainazalean islatutako erreferentziazko patroi bat behatzeko, eta isladapen espekularrek gainazalen bektore normalengan duten menpekotasuna ustiatzen dute irudietatik informazio geometrikoa berreskuratzeko. Zenbait industria-aplikaziotan deflektometria jada erabiltzen bada ere –adibidez, betaurrekoen edo autoen karrozerien kalitate kontrolean-, oraindik badaude hobetu beharreko hainbat esparru. Batetik, deflektometria kuantitatiboak aukera ematen du gainazal baten bektore-eremu normala eta 3D forma lortzeko, baina gaur egun teknika hauek ez dute beren sentsibilitate lokal guztia aprobetxatzen kalibrazio-akatsek zehaztasun globalean duten eraginagatik. Bestetik, deflektometria kualitatiboa neurketa absoluturik egin gabe gainazal akatsak antzemateko erabili daiteke, kalibrazio-eskakizun murriztuekin sentsibilitate lokala ustiatuz. Hala ere, teknika horiek algoritmoen garapenean esfortzu handia ekar dezakeen prozesamendu bat eskatzen dute, bereziki bere baitan subjektiboak diren akats estetikoetarako. Hala ere, teknika horiek algoritmoen garapenean esfortzu handia ekar dezakeen prozesamendu bat eskatzen dute, bereziki bere baitan subjektiboak diren akats estetikoetarako. Tesi honen lehen zatiaren helburua adkizizio sistema osatzen duten gailuek eta horien kalibrazioek neurketa kuantitatiboei nola eragiten dieten hobeto ulertzen laguntzea da. Hainbat errore-iturri hartzen dira kontuan, besteak beste kameraren kalibrazioaren ziurgabetasuna, eta argi-patroiak sortzeko erabilitako LCD pantailen zenbait ezaugarri ez-ideal. Neurketa errealetan eta simulazioetan egindako esperimentuek erakusten dute LCD pantailaren deformazioak eta kameraren kalibrazioak eragindako erroreak direla neurketen akats eta ziurgabetasun iturri nagusiak. Tesiaren bigarren zatian, datu deflektometrikoetatik abiatuz, inperfekzio geometrikoak eta testura-akatsak identifikatzeko ikaskuntza sakoneko metodoen erabilera ikertzen da. Helburu honekin, irudietatik informazio fotometrikoa eta geometrikoa atera eta konbinatzen duten sare neuronal konboluzionaletan oinarritutako bi arkitektura proposatzen dira: bata, lagin akastunak automatikoki sailkatzeko; eta, bestea, laginetako eremu akastunak automatikoki segmentatzeko. Automobilgintza industriako kasu praktiko baten lortutako emaitzek erakusten dute erabilitako arkitekturek datu deflektometrikoetatik ezaugarri esanguratsuak ikas ditzaketela, erabiltzaileak emandako adibide multzo batean oinarrituta gainazal akatsak sailkatu eta segmentatzea ahalbidetuz.