Metalik parçaların kusur tespitinde görüntü tonları kullanılarak doğrusallaştırma tabanlı karma bir yöntem geliştirilmesi
Development of a linearization based hybrid method using image tones for the surface inspection of metallic parts
- Tez No: 639123
- Danışmanlar: PROF. DR. CEMİL ÖZ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Mühendislik Bilimleri, Computer Engineering and Computer Science and Control, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Sakarya Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Bilgisayar ve Bilişim Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 113
Özet
Nesnelerin veya sahnelerin üç boyutlu (3B) şekilleri kendilerine ait görüntü veya görüntülerden elde edilebilir. Görüntü tonlarından şekil elde etme (GTŞE) (shape from shading - SFS) yöntemleri şekil bilgisini elde etmek için görüntüdeki tonlama farklılıklarını kullanır. Bu tez çalışmasında, yansıma denkleminin doğrusallaştırılması tabanlı yöntemler sınıfına dayalı yüzey tahmini yapan karma bir GTŞE algoritması sunulmuştur. Geliştirilen karma algoritmada, gri seviye bir görüntünün merkezi gradyanlarını ve Fourier dönüşümlerini kullanarak iyi bir başlangıç yüzey bilgisi oluşturulmakta ve 3B şekil yinelemeli olarak elde edilmektedir. Karma algoritma, fonksiyonel olarak üretilen sentetik yüzeylere ve literatürde yer alan farklı veri setlerine uygulanmıştır. Oluşturulan yüzeyler aynı görüntüler için diğer doğrusallaştırma tabanlı algoritmaların sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Algoritmaların ürettikleri derinlik haritaları ve bunlara karşılık gelen gri seviye görüntüleri literatürdeki beş farklı metrik kullanılarak değerlendirilmiştir. Sonuçlar tablo haline getirilmiş ve grafiksel olarak detaylı bir şekilde görselleştirilmiştir. Kullanılan algoritmaların hesaplama süreleri karşılaştırılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre önerilen algoritma tahmin edilen şekillerin yüzeylerindeki bozulmaları önlemekte ve düşük parametrelerde daha iyi sonuçlar üretmektedir. Bu tez çalışmasının bir sonraki aşamasında ise geliştirilen GTŞE algoritması küçük metalik parçaların kalite kontrolüne uygulanmıştır. Metal parçaların görüntülerinin elde edilmesi için proje kapsamında bir görüntü alma sistemi gerçekleştirilmiş ve parça görüntüleri üzerinde GTŞE yöntemi uygulanmasıyla şekil bilgileri elde edilmiştir. Ardından ön işleme adımları ve morfolojik yöntemler yardımıyla bu şekil bilgisinden yüzeyin kusurlu bölgeleri tespit edilerek geliştirilen bir arayüz yardımıyla gerçek zamanlı gösterimi sağlanmıştır. Son olarak ise GTŞE yöntemlerinin temel problemlerinden olan yüzey yönelimi belirsizliğine 3B modelleme ortamında bir çözüm önerisi sunulmuştur. Farklı yönlerden üç farklı renk bandında aydınlatılan yüzey üzerinde oluşan renk desenleri algoritmik olarak işlenmiş ve yüzey bölgelerinin yönelimleri hakkında yorum yapılmıştır. Literatürdeki beş farklı GTŞE yönteminin geliştirilen algoritma yardımıyla daha doğru yüzey tahmini yaptığı detaylı bir şekilde gösterilmiştir.
Özet (Çeviri)
3D shapes of objects or scenes in an image can be obtained from its image or images. The shape-from-shading (SFS) technique uses the pattern of shading in the image to obtain shape information. In this thesis, a hybrid SFS method based on methods which are included in the linearization-based classification of SFS algorithms is presented. Our aim is to use the Fouirer coefficients of central differences obtained from the gray-level image as prior knowledge. By using functionally generated surfaces and different data sets in the literature, we compare the proposed method with other linearization-based approaches. Five different evaluation metrics were applied to recovered depth maps and corresponding gray-level images. We tabularly and graphically present the results, and also specify required time. As a result of the tests, the proposed method can prevent the fluctuations on the surfaces and obtain better 3D reconstruction results at low parameters. In the second stage of this thesis, the developed SFS method is specialized for the quality control of metallic parts, which is a real world industrial problem. An image acquisition system is proposed to capture the images of metal components and shape information are obtained by using SFS methods. Then, with the help of pre-processing steps and morphological methods, defective areas of the surface are detected by using the estimated shape information. Real-time monitoring of the results is also provided with a developed interface. Finally, a solution to the ambiguity of the surfaces being concave or convex, which is one of the main problems of SFS methods, is proposed in 3D modeling environment. Color patterns, formed on the surface illuminated with different colors of illumination from different directions, are processed algorithmically and information about the orientations of the surface regions are obtained. We show in detail that five different SFS methods make more accurate surface estimation with the help of developed algorithm.
Benzer Tezler
- Analysis of bird strike on metallic panels
Metalik panellere kuş çarpması analizi
KENAN ÇAYHAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ DEMET BALKAN
- Dubleks paslanmaz çelik (2205) ve basınçlı kap (P355GH) çeliğinin robotik MAG kaynak yöntemi ile birleştirilebilirliğinin araştırılması
Investigation of the joinability of duplex stainless (2205) and pressure vessel steel (P355GH) with robotic MAG welding method
GÖKHAN ÇAYIRHAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Metalurji MühendisliğiKarabük Üniversitesiİmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİZAMETTİN KAHRAMAN
- Toz metalurjisi ile üretilmiş kontak malzemelerinin mikro yapı incelemeleri
The Investigation micro structrureof contact materials produced with powder metalurgy
ZAHİDE ÇOMAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2000
Metalurji MühendisliğiSakarya ÜniversitesiMetal Eğitimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FEHİM FINDIK
- Çevresel bariyer kaplama uygulamaları için nadir toprak elementleri silikat seramiklerin üretimi ve ısıl davranışlarının incelenmesi
Production and thermal behaviour of rare earth elements silicate ceramics for environmental barrier coating application
ÖZGE ÖZÇELİK
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Metalurji MühendisliğiAfyon Kocatepe ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YILMAZ YALÇIN
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUHAMMET KARABAŞ
- Plazma nitrürlemede kullanılmak üzere alçaltıcı tip çevirici tasarımı ve gerçekleştirilmesi
Design and manufacture of step-down DC-DC converter used for plasma nitriding
OSMAN ÖZKESER
Yüksek Lisans
Türkçe
2004
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. EMİN TACER