GDL

RECONSTRUCTION OF THREE-DIMENSIONAL OBJECTS BASED ON REAL TIME STEREO VISION USING WEB CAMERA

Master Theses from JBPTITBPP / 2011-02-10 10:44:14
Oleh : AGUNG TOTO WIBOWO (NIM: 23207119), S2 - Electrical Engineering (e-mail: atw@ittelkom.ac.id)
Dibuat : 2009, dengan 1 file

Keyword : Rekonstruksi 3D, 3D scanner, stereo vision, korespondensi stereo line, korespondensi hybrid, triangulasi Delaunay.
Subjek : Generalities-Computer programming-Programming
Kepala Subjek : Object oriented programming
Nomor Panggil (DDC) : T 005.12 WIB
Url : http://otomasi.lib.itb.ac.id/index.php?menu=library&act=detail&libraryID= 93608
Sumber pengambilan dokumen : Tesis (Magister Teknik Elektro) ITB

ABSTRAK:

Keberadaan obyek fisik di dunia nyata digambarkan dalam bentuk tiga dimensi. Obyek tiga dimensi itu diproyeksikan oleh mata sehingga menjadi bentuk gambar dua dimensi. Pada sistem komputer, proyeksi obyek dalam dua dimensi dikenal dengan istilah image. Pada perkembangannya penggunaan image dua dimensi dirasa kurang, sehingga dibutuhkan proyeksi ke dalam model tiga dimensi (3D). Proses proyeksi dari dunia nyata menjadi model 3D disebut sebagai rekonstruksi 3D. Alat yang memproyeksikan disebut 3D scanner.

Proyeksi dunia nyata menjadi image menghilangkan informasi kedalaman (koordinat z pada sistem koordinat x, y, z). Informasi kedalaman ini dibutuhkan pada proses rekonstruksi 3D. Informasi ini dapat dikembalikan dengan berbagai pendekatan salah satunya adalah stereo vision. Stereo vision adalah sistem penginderaan dengan dua buah image dari pengambilan dua kamera secara simultan.

Proses rekonstruksi 3D stereo vision dilakukan dengan beberapa tahap yakni : stereo capture, kalibrasi, segmentasi fitur, korespondensi fitur, rekonstruksi koordinat 3D, pembuatan obyek 3D. Stereo capture adalah proses pengambilan image menggunakan kamera secara simultan. Proses ini dikerjakan memanfaatkan library OpenCV.

Proses kalibrasi digunakan untuk mencari parameter-parameter kamera, seperti parameter intrinsik, dan ekstrinsik. Proses kalibrasi dilakukan menggunakan pola papan catur 6x8. Parameter yang didapatkan nantinya akan digunakan untuk proses rekonstruksi koordinat 3D. Pada penelitian diusulkan proses kalibrasi dengan sepasang image kalibrasi papan catur miring. Dari penelitian usulan ini dihasilkan error terkecil sebesar 0,678.

Segmentasi dan korespondensi fitur dibutuhkan untuk mencari fitur yang bersesuaian pada image kiri dan kanan. Pada penelitian diusulkan korespondensi stereo line dan korespondensi stereo edge yang memanfaatkan kondisi lingkungan penyinaran obyek dengan laser garis pada ruang tertutup. Korespondensi ini, dibandingkan dengan disparitas algoritma hybrid dan hasil dari fungsi OpenCV. Hasil perbandingan RMSE disparitas (pada coverage area) adalah : stereo edge 31,718, stereo line 17,274, opencv 64,836, dan hybrid 41,551.

Koordinat 3D direkonstruksi dari fitur yang didapat menggunakan rumus triangulasi. Kumpulan fitur yang sudah direkonstruksi ini disebut sebagai point cloud. Point cloud ini kemudian digabungkan dengan algoritma triangulasi Delaunay, dalam pembuatan model 3D obyek dalam bentuk file standar 3ds. Pada penelitian dibandingkan usulan rekonstruksi dengan algoritma korespondensi stereo line dan stereo edge. Hasil subyektif rekonstruksi dengan mean opinion score (MOS) algoritma stereo edge adalah 4,78, dan algoritma stereo line adalah 6,48 dari skala 10.

Deskripsi Alternatif :

ABSTRACT:

The existence of physical objects in the real world represented in the form of three-dimensional. Three-dimensional object is projected with our eyes so that the form of a two-dimensional image. In the computer system, the projection in two-dimensional object known by the term image. In the development of two-dimensional image it is less, so that the required projection into the 3D model (three dimension). The process of projection of the real world into the 3D model is called the 3D reconstruction. Tool called the project a 3D scanner.

Projection of the real world become image by remove depth information (z coordinates in the system of coordinates x, y, z). This depth of information we need in the 3D reconstruction process. To restore this information can be made with a variety of approaches one of which is stereo vision. Stereo vision is senses system with two image of the two cameras simultaneously.

The process of reconstruction with 3D stereo vision performed with some of the stages: stereo capture, calibration, feature segmentation, feature correspondence, reconstruction of 3D coordinates, generate 3D objects. Stereo capture is the process of using the camera with the image simultaneously. This process is done using the OpenCV library.

Calibration process used to find the camera parameters, such as the intrinsic parameters, and extrinsic. The process of calibration is done by using the 6x8 chessboard pattern. Parameters obtained will be used for the reconstruction of 3D coordinates. In the research, proposed calibration process with a pair of image calibration chessboard oblique. From this research proposal, to give the smallest error of 0.678.

Segmentation and feature correspondence is required to find the corresponding features on the image left and right. In the research proposed, correspondence by using the correspondence stereo line and stereo correspondence using the edge of the environment with the object of laser irradiation on the online space is closed. This correspondence will be compared with hybrid disparity and the results of OpenCV functions. RMSE comparison results disparitas (cover area) are: stereo edge 31.718, stereo line 17.274, opencv 64.836, while hybrid 41.551.

3D coordinates reconstructed from the features obtained using the triangulation formula. Collection of features that we have been reconstructed mention as a point cloud. Point cloud is then combined with the Delaunay triangulation algorithm, to be input in making the 3D object model in the form of standard 3ds files. In the research compared with the proposed reconstruction algorithm between stereo line and stereo edge correspondence. Reconstruction results using Mean Opinion Score (MOS) on stereo edge algorithm is 4.78, and stereo line algorithm is 6.48 out of 10 scale.

Copyrights : Copyright Â(c) 2001 by ITB Central Library. Verbatim copying and distribution of this entire article is permitted by author in any medium, provided this notice is preserved.

Beri Komentar ?#(0) | Bookmark

Properti	Nilai Properti
ID Publisher	JBPTITBPP
Organisasi	S2 - Electrical Engineering
Nama Kontak	Drs. Mahmudin, SIP.
Alamat	Jl. Ganesha 10
Kota	Bandung
Daerah	Jawa Barat
Negara	Indonesia
Telepon	62-22-2509118, 2500089
Fax	62-22-2500089
E-mail Administrator	digilib@lib.itb.ac.id
E-mail CKO	digilib@lib.itb.ac.id