Depth based calibration of multiple RGBD cameras for full 3D reconstruction
Tam 3B geriçatım için çoklu KYMD kameralarının derinlik tabanlı kalibrasyonu
- Tez No: 630861
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ŞEVKET GÜMÜŞTEKİN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Derinlik, Kalibrasyon, Kamera, Kamera Kalibrasyonu, Üç boyutlu görüntüleme, Depth, Calibration, Camera, Camera Calibration, Three dimensional imaging
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tezde, yalnızca derinlik görüntülerinin kullanıldığı, çoklu derinlik kamerası ile çalışabilen yeni bir derinlik kamerası kalibrasyon tekniği geliştirilmiştir. Çoğu çalışmada, düzlemsel bir dama tahtası desenli objenin IR görüntüleri kullanılarak derinlik kamerası kalibrasyonu yapılmış ve elde edilen parametreler derinlik kamerası parametreleri olarak kabul edilmiştir. Bu yaklaşım yıllardır geliştirilen geleneksel metotlarla kullanılabildiği için pratik bir çözüm olarak düşünülmektedir. Ancak bu yaklaşım derinlik değerlerinden faydalanmamakta ve 3D'de yanlış eşleşmelere neden olan kalibrasyon hatalarına yol açmaktadır. Bu hataları gidermek için yinelemeli en yakın nokta metodu gibi ek tamamlayıcı metotlar uygulansa dahi düşük hatalı eşleşme sonuçları elde edilememektedir. Çözüm olarak 3 boyutlu, 4 eş-yarıçaplı küresi olan dört üçgen yüzlü yapıda bir kalibrasyon objesi tasarlanmış ve kürelerin merkezlerini derinlik görüntüsü üzerinden tespit edebilmek için elips temelli yeni bir metot geliştirilmiştir. Küre merkezleri ve derinlik hatası giderilen derinlik değerleri kullanılarak projeksiyon matris metodu orijinalinden farklı olarak 6 yerine 4 eşleşme noktası ihtiyacı olacak şekilde iyileştirilmiştir. Derinlik değerlerini geleneksel ışın demeti düzenleme (bundle adjustment-BA) metoduna dahil eden ve yeniden-projeksiyon hatasını 3B'de hesaplayan iki yeni parametre kestirme metodu dört derinlik kamerasının içsel ve dışsal parametrelerini bir arada kestirebilmek için geliştirilmiştir. Dama tahtası desenli objenin IR görüntülerinin kullanıldığı kalibrasyona kıyasla, önerilen metotlar ile elde edilen hata ortalamaları önemli ölçüde düşürülmüştür. Bu tezde geliştirilen metotlar derinlik ölçümü için kullanılan teknolojiden bağımsız oldukları için tüm derinlik kameralarında çalışabilmektedirler.
Özet (Çeviri)
In this dissertation, new depth camera calibration techniques were developed using only depth images and they are adopted to the case of multiple depth cameras. In most studies, depth camera calibration was performed using infrared images of checkerboard and obtained parameters were accepted as depth camera parameters. Since this approach utilizes readily available and commonly used calibration methods, it can be considered as a practical solution. However it does not take advantage of the depth measurements and leads to calibration errors that cause misregistration in 3D. Even if additional complementary methods such as iterative closest point method are applied, misregistration artifacts cannot be eliminated. As a solution, a 3-dimensional tetrahedron calibration object with 4 equiradius spheres was designed and an ellipse-based method was developed to detect the sphere centers on the depth image plane. By using the sphere centers and the depth values with the depth error removed, the well-known projection matrix method has been modified to require 4 matching points instead of 6 as in the original method, which works efficiently with the proposed setup. To estimate the parameters of four depth cameras together, two new parameter estimation methods have been developed that include depth values in the traditional bundle adjustment (BA) and calculate the reprojection error in 3D. Compared to the calibration using the IR images of the checkerboard, the average error resulting from proposed methods was reduced significantly. Since the developed methods are independent of the technology of depth cameras, they can work for all depth cameras.
Benzer Tezler
- Single frame targetless lidar-camera calibration using region of interest based edge features
Bölge ilgi tabanlı kenar özellikleri kullanılarak tek kareli hedefsiz lidar-kamera kalibrasyonu
MAHSUN BİNGÖL
Yüksek Lisans
İngilizce
2026
Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. VOLKAN SEZER
- Learning markerless robot-depth camera calibration and end-effector pose estimation
Öğrenim tabanlı robot-3B kamera harici kalibrasyonu ve uç efektörpozisyonu tahmini
BUĞRA CAN SEFERCİK
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolKoç ÜniversitesiBilgisayar Bilimleri ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ BARIŞ AKGÜN
- Worldview-2 görüntüsü ile üretilen uydu tabanlı batimetri haritası doğruluk analizi: İzmir Gülbahçe körfezi örneği
Accuracy analysis of satellite-based bathymetry map generated with worldview-2 imagery: the case of Gülbahçe bay, İzmir
UMUT TEKE
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
Jeodezi ve Fotogrametriİzmir Katip Çelebi ÜniversitesiHarita Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET GÜVEN KOÇAK
- Integration of pumping test and fluid flow logging for layered aquifer characterization (Liwa Aquifer, UAE)
Katmanlı akifer karakterizasyonu için pompa testleri ve kuyu içi akış loglaması (fluid flow logging) entegrasyonu (İiwa Akiferi, BAE)
TOLGA NECATİ YAYLIM
Doktora
İngilizce
2025
Jeoloji MühendisliğiMuğla Sıtkı Koçman ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BEDRİ KURTULUŞ
- Performance of laminated glass subjected to blast and impact loading
Patlama ve darbe yüklemesine maruz kalan lamine camın yapısal performansı
MOHELDEEN HEJAZI
Doktora
İngilizce
2024
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ SARI