Joint reconstruction of surface geometry and reflection properties by using image based methods
Yüzey geometrisi ve yansıma özelliklerinin görüntü tabanlı yöntemler kullanılarak birleşik geriçatımı
- Tez No: 405216
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ŞEVKET GÜMÜŞTEKİN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2014
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 136
Özet
Bu tez çalışmasında gerçek sahnelerin ve nesnelerin gerçekçi geometrik tanımlarını, aynı zamanda yansıma özelliklerini de karakterize etmeye çalışarak elde etmeye çalışıyoruz. Stere imgeleme literatürü ile ilgili genel bir özet yaptıktan sonra stereo imgeleme yöntemlerindeki stereo eşleşme başarımının aynasal yansımaların tanımlanması ve yokedilmesi ile arttırılabilmesine yönelik kendi katkılarımızı da sunuyoruz. Aynasal yansıma özelliklerinin tanımlanması pasif ve aktif olarak gerçekleştirilebilmektedir. Dikromatik tabanlı yöntemler bu işlemin pasif olarak gerçekleştirilebilmesini sağlamaktadır. Polarizasyon imgeleme yöntemlerini kullanarak aynı işi aktif olarak da gerçekleştiriyoruz. Bu çalışmada aynı zamanda stereo imgeleme yöntemlerine nazaran çok daha iyi geri çatım sonuçları verebilen yapısal aydınlatma tabanlı yöntemleri de ele aldık. Öncelikle çift çizgisel lazer kullanan üç ayrı tarayıcı sistem ve bunlara ilişkin bir kalibrasyon yöntemi öneriyoruz. Yapısal aydınlatma kullanarak iyi bir yüzey geri çatımı elde etmek için kullanılabilecek olan bir diğer yöntem ise karmaşık örüntüler yansıtabilen projektörleri kullanmaktır. Burada aynı zamanda dijital fotoğraf makinesi ve projektör ile oluşturulan bir tarama sitemi ile elde etitğimiz sonuçları da gösteriyoruz. Bu sistem yüzeylere ait çok yoğun geri çatımların elde edilebilmesini sağlamaktadır. Projektör tabanlı sistemi aynı zamanda yüzeylerin yansıtıcılık özelliklerinin geri çatımı için de kullanıyoruz. Yüksek dinamik erimli imgeleme (YDEI) teknikleri sahnedeki ışınırlık değerlerini tahmin edebilmemizi mümkün kılmaktadır. Yüzeye gelen ve yüzeyden yansıyan ışık yönlerini de belirleyebildiğimiz için geri çatılan yüzey noktalarındaki çift yönlü yansıma dağılımı fonksiyonu (ÇYDF) değerlerini ilgi yönler için ölçebiliyoruz. Şayet örnek yüzey yayınık yansıma bileşeninin yanısıra yeterli müktarda aynasal yansıma bileşenine de sahip ise ölçülen veriye analitik bir ÇYDF fonsiyonunun oturtulması ile yüzeyin ÇYDF'sine yaklaşmak mümkün olabilmektedir. Çalışmamızda Phong ÇYDF modelini kullanmayı tercih ettik. Son olarak elde ettiğimiz sonuçları gerçek nesnelerin taranması ile kestirilen Phong ÇYDF modeli parametre değerlerinin kullanılması ile gerçeklenmiş sentetik imgelerle sunuyoruz.
Özet (Çeviri)
In this thesis, we aim to capture realistic geometrical descriptions of real world scenes and objects with a special effort to characterize reflection properties. After a brief review of the stereo imaging literature, we show our contributions to enhance stereo matching performance by identifying and eliminating specular surface reflections. The identification of specular reflection can be done both passively and actively. We use dichromatic-based methods to identify and eliminate specular reflections passively. We utilize polarization imaging methods to do the same job actively. In this work we also study structured light based methods that can give better reconstruction results compared to stereo imaging methods. We propose three laser scanners equipped with a pair of line lasers and a method to calibrate these systems. Another convenient way to obtain good surface reconstruction results using structured light is to use projectors that can be used as a light source that project complicated patterns. We show our results from a digital camera-projector-based scanning system as well. This system can robustly generate a very dense reconstruction of surfaces. We also use the projector based scanning system to determine the surface reflection properties. Using high dynamic range imaging (HDRI) techniques makes it possible for us to estimate scene radiance values. Since we can determine the incoming and outgoing light directions, we are able to measure bidirectional reflectance distribution function (BRDF) values from reconstructed surface points for corresponding directions. If the sample surface have not only diffuse reflection components but also a sufficient amount of specular highlights, it is possible to approximate BRDF corresponding to a surface by fitting an analytical BRDF model to the measured data. In our work we preferred to use Phong BRDF model. Finally, we present results with rendered synthetic images where the parameter values of the Phong model were estimated using scans of real objects.
Benzer Tezler
- Peek matrisli polimer kompozit temelli insan omurga implantı geliştirilmesi ve granül ekstrüzyon yöntemi ile eklemeli imalatı
Development of human spine implant based on peek matrix polymer composite and additive manufacturing by granule extrusion method
MERVE BAĞCI BİLGEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ALAEDDİN BURAK İREZ
- Three dimensional modelling of the knee joint: Prediction of ligamenet related gaid abnormalities
Diz eklemninin üç boyutlu modellenmesi: Bağ menşeyli yürüme bozukluklarının tahmini
NAFİZ EKİN AKALAN
Doktora
İngilizce
2007
BiyomühendislikBoğaziçi ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. MEHMET ÖZKAN
- Mandibular foramen ve lingulanın morfolojik ve morfometrik özelliklerinin konik ışınlı bilgisayarlı tomografi ile retrospektif olarak değerlendirilmesi
Retrospective evaluation of the morphologic and morpometric properties of the mandibular foramen and lingula by cone-BEAM computed tomography
GAMZE GÜREŞEN
Doktora
Türkçe
2023
Diş HekimliğiGazi ÜniversitesiAğız Diş ve Çene Cerrahisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEVİL KAHRAMAN
- Yüksek tibial osteotomi uygulamalarında yeni bir yaklaşım: İn-vitro biyomekanik çalışma
A new approach to high tibial osteotomy. An in vitro biomechanical study
MAHMUT DERVİŞBEY
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2002
Ortopedi ve TravmatolojiDokuz Eylül ÜniversitesiOrtopedi ve Travmatoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. ÖNDER BARAN
- Tarihi ahşap yapı taşıyıcı sistemlerinin incelenmesi ve Boğaziçi örneği: Amcazade Hüseyin Paşa Yalısı
The analysis of historical timber buildings load bearing systems and a given example Amcazade Huseyin Paşa Mansion in Bosphorus
SELÇUK UZUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiYapı Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATMA GÜLTEN GÜLAY