Geri Dön

Yersel lazer tarama tekniği ile elde edilen nokta bulutlarının işlenmesi ve segmentasyon yöntemlerinin araştırılması

Investigation of terrestrial laser scanning point cloud processing and segmentation methods

  1. Tez No: 598755
  2. Yazar: DUYGU ARICAN
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ANİME MELİS UZAR DİNLEMEK
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Jeodezi ve Fotogrametri, Geodesy and Photogrammetry
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2019
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Harita Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Uzaktan Algılama ve Coğrafi Bilgi Sistemleri Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 100

Özet

Tarihi yapılar, kültürel mirasın nesilden nesile aktarılması için önemli bir bileşendir. Bu eserlerin zamanla yıpranması ve zarar görmesi durumunda, restorasyonları için aslına uygun modellenmesi oldukça önemlidir. Lazer tarama tekniği ile bu eserlerin topoğrafyasına ait üç boyutlu nokta bulutu verisi hızlı, detaylı ve doğruluğu yüksek bir şekilde elde edilebilmektedir. Ancak, elde edilen nokta bulutundan nesnenin doğru bir sayısal modelinin üretilebilmesi için bir dizi işlem adımı uygulanmalıdır. Ham ve işlenmiş verilerdeki hatalar, özellikle stokastik yöntemlerin kullanılması sebebiyle iş akış yolu ile yayılarak tüm çalışmadaki doğruluğu azaltma potansiyelindedir. Bu nedenle, veri işlemenin tüm adımları titizlikle planlanarak gerçekleştirilmelidir. Bu tez çalışmasının amacı yersel lazer tarama tekniği ile elde edilen nokta bulutlarının işlenmesi ve segmentasyon çalışmalarında kullanılan algoritmaların araştırılmasıdır. Bu kapsamda İstanbul, Silivri İlçesi'nde bulunan Değirmenköy-Germiyan Rum Ortodoks Kilisesi'nin ön cephesine ait nokta bulutu verisi kullanılarak veri işleme adımları detaylı bir şekilde incelenmiştir. Nokta bulutunun temizlenmesi ve birleştirilmesi aşamasında CloudCompare yazılımından yararlanılmıştır. Nokta bulutunun temizlenmesi, filtreleme ve manuel temizleme işlem adımlarını kapsayarak; birleştirme adımı ise İteratif En Yakın Nokta yönteminin uygulanmasıyla incelenmiştir. Nokta inceltme ve segmentasyon yöntemlerinin incelenmesinde ise C++ programlama dilinde PCL kütüphanesinden yararlanılmıştır. Nokta inceltme için Voksel Grid Alt-Örnekleme yöntemi incelenmiştir. Segmentasyon yöntemlerinden ise bölge büyütme, RANSAC ve normallerin farkına dayalı segmentasyon algoritmaları araştırılmıştır. Veri işlemenin ilk adımı olan ön işleme adımlarının farklı sırayla uygulanması ile nokta bulutlarının birleştirilmelerinden elde edilen sonuçlara göre“Ön işleme adımlarında her nokta bulutu ayrı ayrı ele alınmalıdır”sonucu ortaya çıkmıştır. Ayrıca segmentasyon algoritmalarının uygulanmasında parametre seçiminin zorlayıcı, fakat uygun parametrelerin belirlenmesi durumunda nesneyi temsil eden segmentlerin oluşturulabilmesinin mümkün olduğu vurgulanmıştır.

Özet (Çeviri)

Historical buildings are an important component of cultural heritage to convey through generations. It is crucial to create proper models for restoration in case of deterioration and damage. The three-dimensional point cloud data of the topography of these artefacts can be obtained fast, detailed and accurately by using laser scanning method. However, a series of processing steps must be followed to produce an accurate model of the object from the point cloud that obtained. Errors in raw and processed data, especially due to the use of stochastic methods, have the potential to decrease accuracy of whole study by spread through workflow. Thus, all steps of data processing must be carefully planned and performed. The aim of this thesis study to investigate the processing steps and segmentation algorithms for point clouds obtained by terrestrial laser scanning method. Within this scope, data processing steps were detailly examined using point cloud data which belongs Değirmenköy-Germiyan Greek Orthodox Church's front façade located in Silivri, İstanbul. CloudCompare software was used for cleaning and registering point cloud. Filtering and manual cleaning for cleaning point cloud; Iterative closest point method for registering were investigated. PCL library was utilized for C++ programming language to analyze point thinning and segmentation methods. Voxel grid down sampling method was implemented for point thinning. Region growing, RANSAC and difference of normals segmentation algorithms were implemented to investigate segmentation methods. According to the obtained results by registering point cloud, it was concluded as“each point cloud must be handled separately”for the pre-processing steps as the first step of data processing. Furthermore, it was emphasized that it is coercive to selecting appropriate parameters for the implementation of the algorithms, but it is possible to create segments that represent the object surface, with appropriate parameters.

Benzer Tezler

  1. From point cloud to HBIM: Investigating the possibilities of using high resolution data acquisition techniques

    Yüksek çözünürlüklü veri toplama teknikleri kullanılarak nokta bulutundan tarihi yapı bilgi modellemesi yaratma olasılıklarının araştırılması

    ZÜHAL DURAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    Jeodezi ve Fotogrametriİstanbul Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. CENGİZHAN İPBÜKER

  2. Taksim Cumhuriyet Meydanı örneğinde fotogrametri ve lazer tarama verileriyle bütünleşik 3B kent modeli üretimi

    Producing 3D city model with the combined photogrammetric and laser scanner data in the example of Taksim Cumhuriyet Square

    CUMHUR ŞAHİN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2011

    Jeodezi ve FotogrametriYıldız Teknik Üniversitesi

    Harita Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AYHAN ALKIŞ

  3. Characterizing deformation of İstanbul wall by geodetic terrestrial laser scanner

    Yersel lazer tarama tekniği ile İstanbul kara surlarının deformasyonunun belirlenmesi

    MARYNA BATUR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2020

    Jeodezi ve FotogrametriBoğaziçi Üniversitesi

    Jeodezi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HALUK ÖZENER

    DOÇ. HÜSEYİN ONUR YILMAZ

  4. Yersel lazer tarama verisinin mimari vektörel çizimlerdeki kullanılabilirliği ve mimari belgelemeye katkısı

    Usability of terrestrial laser scanning data in vector drawings and its contribution to architectural documentation

    NESLİŞAH ULUTAŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Jeodezi ve FotogrametriKonya Teknik Üniversitesi

    Harita Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. LÜTFİYE KARASAKA

  5. Hava lidar nokta bulutu verileri filtreleme algoritmalarının geliştirilmesi ve performanslarının karşılaştırılması

    Improving of airborne lidar point cloud data filtering algorithms and performance comparison

    FIRAT URAY

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    Jeodezi ve FotogrametriNecmettin Erbakan Üniversitesi

    Harita Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. ABDULLAH VARLIK