Performance improvement of A 3D reconstruction algorithm using single camera images
Üç boyutlu uzayda cisimlerin konumlarının tek kamera görüntüsü kullanılarak belirlenmesi için geliştirilmiş yöntemin performans iyileştirilmesi
- Tez No: 167004
- Danışmanlar: PROF. DR. BÜLENT PLATİN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: otonom siyah-beyazlaştırma, elips tanıma, hedef izleme, mercek bozuklukları, 3 boyutlu konum belirleme. vıı, automatic thresholding, ellipse detection, target tracking, lens distortion, 3D reconstruction
- Yıl: 2005
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 164
Özet
ÖZ ÜÇ BOYUTLU UZAYDA CİSİMLERİN KONUMLARININ TEK KAMERA GÖRÜNTÜSÜ KULLANILARAK BELİRLENMESİ İÇİN GELİŞTİRİLMİŞ YÖNTEMİN PERFORMANS İYİLEŞTİRİLMESİ Kılıç, Varlık Yüksek Lisans, Makina Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi : Prof. Dr. Bülent E. Platin Temmuz 2005, 146 sayfa Bu çalışmada, pasif ikincil bir hedefin tek bir sayısal görüntüsünü kullanarak cisimlerin 3 boyutlu uzaydaki konumlarını belirleyen bir yöntemde kullanılan görüntü işleme tekniklerinin iyileştirilmesi hedeflenmiştir. Daha önceki çalışmalarda, 3 boyutlu uzayda cisimlerin konumlarını belirleyen kuram geliştirilmiş, sayısal kamera, bilgisayar ve hassas konumlandırma cihazından oluşan deney düzeneği üzerinde uygulanmıştır. Sayısal görüntü içindeki ikincil hedefi otomatik olarak saptayan yöntemler uygulamaya dahil edilmiştir. Kullanılan pasif ikincil hedef, üzerinde iki benek olan bir dairedir. Yöntemin gerçek zamanlı çalışabilmesi için, mevcut siyah-beyazlaştırma, kenar belirleme ve elips tanıma algoritmaları hatalardan arındırılmış, hızlandırılmış veya tamamen değiştirilmiş, hedef izlenmesi için uygun hale getirilmiştir. 640x480 piksel boyutunda 8 bitlik sayısal görüntü için hedef saptama yönteminin 2.8 GHz işlemcili bir bilgisayarda çalışma hızı ortalama 20 Hz olarak ölçülmüştür. vıFarklı takip yaklaşımları içeren yeni bir hedef izleme yöntemi kullanılarak, hedef saptama yönteminin tarama alanı küçültülmüş ve çalışma hızı donanımın desteklediği en yüksek görüntü yakalama hızına eriştirilmiştir. Daha önceki çalışmada önerilen mercek bozukluğu modeli kullanılarak, hem radyal hem de açısal bozuklukları ölçme, bozukluk modelinin parametrelerini belirleme ve bozukluk düzeltme için bir yöntem geliştirilmiştir. Bu yöntemin uygulanmasıyla 3 boyutlu konum belirleme yönteminin hassasiyeti iyileştirilmiştir. Çeşitli seçenekler arasından en iyi performansa sahip yöntemler birleştirilerek oluşturulan 3 boyutlu konum belirleme yöntemi bütünleşik bir yazılım-donanım ortamında uygulanmıştır. Tümüyle otonom ve gerçek zamanlı çalışan bu sistem ikincil bir hedefi algılayabilmekte ve üç boyutlu konum bilgilerini 25 Hz'lik bir hızda hesaplayabilmededir. Hedefin zor fark edildiği ya da fark edilemez olduğu en uç durumlarda bile çalışma zamanı hatası gözlenmemiştir.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT PERFORMANCE IMPROVEMENT OF A 3D RECONSTRUCTION ALGORTIHM USING SINGLE CAMERA IMAGES Kılıç, Varlık M.Sc, Department of Mechanical Engineering Supervisor: Prof. Dr. Bülent E. Platin July 2005, 146 pages In this study, it is aimed to improve a set of image processing techniques used in a previously developed method for reconstructing 3D parameters of a secondary passive target using single camera images. This 3D reconstruction method was developed and implemented on a setup consisting of a digital camera, a computer, and a positioning unit. Some automatic target recognition techniques were also included in the method. The passive secondary target used is a circle with two internal spots. In order to achieve a real time target detection, the existing binarization, edge detection, and ellipse detection algorithms are debugged, modified, or replaced to increase the speed, to eliminate the run time errors, and to become compatible for target tracking. The overall speed of 20 Hz is achieved for 640x480 pixel resolution 8 bit grayscale images on a 2.8 GHz computer A novel target tracking method with various tracking strategies is introduced to reduce the search area for target detection and to achieve a detection and reconstruction speed at the maximum frame rate of the hardware. IVBased on the previously suggested lens distortion model, distortion measurement, distortion parameters determination, and distortion correction methods for both radial and tangential distortions are developed. By the implementation of this distortion correction method, the accuracy of the 3D reconstruction method is enhanced. The overall 3D reconstruction method is implemented in an integrated software and hardware environment as a combination of the methods with the best performance among their alternatives. This autonomous and real time system is able to detect the secondary passive target and reconstruct its 3D configuration parameters at a rate of 25 Hz. Even for extreme conditions, in which it is difficult or impossible to detect the target, no runtime failures are observed.
Benzer Tezler
- Performance improvement of A 3-D configuration reconstruction algorithm for an object using a single camera image
Üç boyutlu uzayda cisimlerinin konumlarının tek kamera görüntüsü kullanılarak belirlenmesi için geliştirilen yöntemin performans iyileştirilmesi
SİBEL ÖZKILIÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
2003
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BÜLENT PLATİN
- Estimation of partially occluded human joints using a Bayesian approach and an application of human image inpainting
Kısmi kapanmaya uğramış insan eklemlerinin Bayesyen yaklaşımla kestirimi ve insan görüntüsü tamamlama uygulaması
AHMET ANIL DURSUN
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TEMEL ENGİN TUNCER
- TLM16V185 tipi ağır iş dizel motoru için silindir içi akış yapısının sayısal incelenmesi
Numerical investigation of in cylinder flow structure for TLM16V185 heavy duty diesel
EMRAH AYAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. SERTAÇ ÇADIRCI
YRD. DOÇ. DR. HASAN KÖTEN
- Vector-driven: A new projection and backprojection algorithm based on vector mapping
Vector-driven: Vektör haritalamasına dayalı yeni bir projeksiyonve ters projeksiyon algoritması
İSMAİL MELİK TÜRKER
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İSA YILDIRIM
- Fast high quality speckle-free phase computer generated holographic image projection
Hızlı kaliteli beneklenme yapmayan bilgisyarda yaratılan faz hologramlı görüntü projeksiyonu
DENİZ MENGÜ
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKoç ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAKAN ÜREY