A 3D topological tracking system for augmented reality
Artırılmış gerçeklik için 3 boyutlu takip kütüphanesi
- Tez No: 268845
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. TOLGA CAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2010
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Bölümü
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 61
Özet
Artırılmış Gerçeklik (AG), bilgisayar biliminde araştırma çalışmalarının ve teknolojik yeniliklerin çok çeşitli olduğu popüler bir alan haline gelmiştir. AG alanındaki araştırmalar ilk defa 90'lı yılların başında başlamış olup, ilerleyen yıllarda birçok takip algoritması ve yöntemi geliştirilmiştir. Takip sistemleri AG için kritik öneme sahiptir ve işaretçi tabanlı takip sistemleri kolay kullanımı ve düşük maliyeti ile en çok kullanılan takip sistemi olmuştur. Temel olarak, işaretçi sistemleri çevreye yerleştirilmiş ve kameralar tarafından algılanan özel şekillerden meydana gelmektedir. Bu tezde, işaretçilerin topolojik ağaçları kullanılarak algılandığı ve tanındığı topolojik takip tabanlı yeni bir işaretçi sistemi öneriyoruz. Önerdiğimiz sistemde, işaretçilerin topolojik ağaçlarını, işaretçilerin ikili resimlerinden elde edilen bölge bitişiklik çizgesi olarak oluşturuyoruz. Aynı şekilde, kameradan alınan kareleri de ikili resme çevirip ve karşılık gelen topolojik ağaçlarını oluşturuyoruz. Topolojik ağaçların gösterilmesinde standart yapı olarak sol ağırlıklı derinlik sırasını kullandık. İşaretçi takibi için, işaretçi topolojik ağacını, video karesi topolojik ağacı içinde arayan bir altçizge benzerlik algoritması kullandık. Son olarak, sistemimizi işaretçi parçalarının bağımsız yerlere yerleştirilmesi; kapatılma çözümü; işaretçi büyüklüğü, kamera-işaretçi açısı ve yanlış pozitif işaretçi takibine göre takip oranları; işaretçi kütüphanesi genişliği ve performansı başlıklarında test ettik. Sistemimiz 50 piksellik işaretçi büyüklüğünde %90 lık takip başarısına ve 10 değişik video kullanılarak yapılan testlerde 1.1 yanlış pozitif işaretçi takip ortalamasına ulaşmıştır. Bütün testlerimizi yaygın olarak kullanılan ARToolkit kütüphanesi ile karşılaştırmalı olarak gerçekleştirdik. Yapılan bütün testlerde sistemimiz ARToolkit'den daha iyi bir başarı sergiledi. Ayrıca sistemimiz işaretci parçalarının bağımsız olarak yerleştirilmesine ve işaretçi topolojisi bozulmadığı sürece kapatılmaya izin vermektedir, ARToolkit de bu özellikler bulunmamaktadır.
Özet (Çeviri)
Augmented Reality (AR) has become a popular area in Computer Science where research studies and technological innovations are extensive. Research in AR first began in the early 1990s and thenceforth, a number of di_erent tracking algorithms and methods have been developed. Tracking systems have a critical importance for AR and marker based vision tracking systems became the mostly used tracking systems due to their low cost and ease of use. Basically, marker systems consist of special patterns that are placed in the environment and detected by simple cameras. In this thesis, we propose a new marker system based on topological tracking where markers are detected and identified using their topology trees. In our proposed marker system, we create topology trees of markers as region adjacency graphs that are obtained from binary images of the markers. Similarly, camera frames are also converted into binary images and corresponding topology trees are created. We used left heavy depth sequences as the canonical convention for the topology trees. For marker tracking, we used a simplified version of subgraph isomorphism algorithm that searches marker topology trees in a frame topology tree. Finally, we tested our proposed system for performance in using spatially distinct marker parts; occlusion resolving; detection rate with respect to marker size, camera-marker angle, false positive marker detection; performance with respect marker library size. Our system achieved 90% marker detection success with 50 pixels marker size and an average of 1.1 false positive marker detection in ten di_erent test videos. We made all tests in comparison with the widely used ARToolkit library. Our system surpasses the ARToolkit library for all tests performed. In addition, our system enables spatially distinct placement of marker parts and permits occlusion unless the topology of the marker is not corrupted, but the ARToolkit library does not have these features.
Benzer Tezler
- Mimari tasarım eğitiminde sarmal sanal gerçeklik ortamının mekansal ilişkilerin algısına etkisi
The effect of the immersive virtual reality on perception of topological relations in architectural design education
İLKE YILDAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiBilişim Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLEN ÇAĞDAŞ
- Objelerin topolojik ilişkilerinin 3B CBS ve ağ analizi kapsamında değerlendirilmesi
Evaluating topological relationships of the objects in 3D GIS and network analysis
İSMAİL RAKIP KARAŞ
Doktora
Türkçe
2007
Jeodezi ve FotogrametriYıldız Teknik ÜniversitesiJeodezi ve Fotogrametri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FATMAGÜL BATUK
- Topolojik yalıtkanlar
Topological insulators
TURGUT FATİH KASALAK
Doktora
Türkçe
2017
Fizik ve Fizik MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ARİF BABANLI
- 3B kent modellemede genelleştirme problemleri ve ayrıntı düzeyi (LoD) kavramı
Generalization problems of 3D city modelling and level of detail (LoD) concept
AZİZE UYAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Jeodezi ve Fotogrametriİstanbul Teknik ÜniversitesiGeomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NESİBE NECLA ULUĞTEKİN
- Development of a CAD system for parametric and attribute-based modification of yacht hull models
Yat gövde modellerinin parametrik ve sıfat-tabanlı modifikasyonu için bilgisayar destekli tasarım sisteminin geliştirilmesi
SHAHROZ KHAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKonstrüksiyon ve İmalat Ana Bilim Dalı
Assist. Prof. Dr. ERKAN GÜNPINAR