Search the digital library catalog

Abstract: Doktorska disertacija se ukvarja z digitalizacijo postopka tuširanja orodij za globoki vlek. Tuširanje orodja in analiza tuširne slike sta integralni del postopka izdelave orodij, ki služita za določanje prileganja orodja in preoblikovanca. Rezultat analize tuširne slike je pokazatelj tehnološke kakovosti orodja. Zaradi odsotnosti znanstvene obravnave postopka tuširanja doktorska disertacija opisuje postopek in ga umesti v proces izdelave orodij. V nadaljevanju je zaradi digitalizacije postopka tuširanja predstavljen sistem za analizo tuširne slike, ki je sestavljen iz 3D digitalno optičnega zajemanja barvnih in geometrijskih informacij tuširanih preoblikovancev, predhodne obdelave zajetih podatkov z decimacijo, segmentacijo po metodi k-voditeljev, določanja stopnje svetlosti, mreženja (2D in 3D) in prikaza področij z informacijo o kakovosti naleganja na CAD modelu. Ob tem je predstavljena tudi integracija analize tuširne slike z rezultati simulacije preoblikovanja za ocenjevanje naleganja orodij. Razviti so bili kazalniki, za prikaz stopnje pokritosti oblakov točk in stopnje homogenosti. Za delovanje sistema je treba s predobdelavo zajete 3D tuširne slike ločiti barvne točke spodnje in zgornje površine preoblikovanca. Učinkovitost segmentacije je empirično validirana na podlagi Davies-Bouldinovega indeksa. Rezultati sistema so tudi primerjani s strokovnjakovo sposobnostjo analize tuširne slike za določitev naleganja orodja.
Keywords: izdelava preoblikovalnih orodij, tuširanje, 3D skeniranje, tuširna slika, analiza slik, segmentacija
Published in DKUM: 22.08.2022; Views: 846; Downloads: 0

Abstract: V tem diplomskem delu smo nadgradili izhodiščno aplikacijo Virtualna tipkovnica, ki je namenjena zaznavanju pritiska tipke v nadzorovanih okoliščinah s pomočjo interakcijske površine in vanjo usmerjene kamere. Preučili in implementirali smo metode, ki omogočajo avtomatizirano nastavljanje parametrov segmentacijske metode za izhodiščno aplikacijo. S tem smo izboljšali njeno delovanje v spremenljivih osvetlitvenih razmerah ter ob uporabi drugačnih ozadij interakcijske površine. Preučili in implementirali smo tudi tehnike predobdelave slik ter možnosti segmentacije s pomočjo konvolucijskih nevronskih mrež. Razvili in implementirali smo naslednje rešitve: i) model RGB smo nadomestili z barvnim modelom HSV, ii) rešitev z uporabo metode fotometrične normalizacije, imenovane eno-nivojski retineks, ter iii) rešitev, kjer segmentacijo izvedemo s pomočjo globoke nevronske mreže. Vse nadgradnje osnovne aplikacije Virtualna tipkovnica smo validirali z množico eksperimentov, v katerih smo variirali osvetlitev, oddaljenost svetila, ozadje interakcijske površine ter uporabnika. Kot najuspešnejši nadgradnji sta se izkazali uporaba konvolucijskih nevronskih mrež in morfološka operacija odpiranja.
Keywords: virtualna tipkovnica, segmentacija slik, nevronska mreža, globoka nevronska mreža, konvolucijska nevronska mreža, kompenzacija osvetlitve, predobdelava, eno-nivojski retineks
Published in DKUM: 28.02.2017; Views: 1820; Downloads: 189
Full text (2,65 MB)

Keywords: računalniška obdelava slik, poravnava slik, afine transformacije, pragovna segmentacija, primerjava slik
Published in DKUM: 10.07.2015; Views: 1605; Downloads: 39
Link to full text

Abstract: V diplomskem delu smo se ukvarjali z implementacijo nove lokatorske naprave s pomočjo laserskega kazalnika. Podatke o položaju laserskega kazalnika smo pridobili s kamero ter s postopki računalniškega vida, ki smo jih nato v realnem času pretvorili v premik računalniške miške. Preučili smo obstoječe metode, ki se uporabljajo za detektiranje oziroma sledenje objektom, ter postopke simulacije računalniške miške. Razvili smo aplikacijo, ki na tri različne načine pridobi podatke o premiku laserskega kazalnika in glede na te podatke simulira delovanje računalniške miške. V naši aplikaciji smo torej za detektiranje laserskega kazalnika uporabili metodo za detekcijo na osnovi barve ter dve metodi za detekcijo na osnovi sledenja premika objekta. Našo rešitev smo preizkusili v testnem okolju, pri čemer smo spreminjali osvetlitev v prostoru. Rezultati so pokazali, da naša rešitev deluje praktično neodvisno od osvetlitve v prostoru. Pokazalo pa se je tudi, da je upravljanje računalniškega sistema s pomočjo laserskega kazalnika bistveno počasnejše kot s pomočjo računalniške miške.
Keywords: računalniška miška, laserski kazalnik, digitalna obdelava slik, segmentacija, detekcija barve, optični pretok, razlika slik
Published in DKUM: 13.11.2013; Views: 4119; Downloads: 107
Full text (2,34 MB)

Abstract: Eden izmed možnih načinov spremljanja aktivnosti na gradbišču je zajemanje slik z več kamerami, kateremu sledi razpoznavanje posameznih gradbenih elementov in ugotavljanje izgotovljenosti objekta na osnovi 4D modela. Takšen pristop zahteva vzpostavitev korespondence med slikami, zajetimi iz različnih pogledov (kamer). Osnovni problem je torej vzpostavitev korespondence za poljubno izbrano točko, ki se lahko nahaja kjerkoli na sliki (tudi na področjih slike z zelo podobno barvo ali teksturo). V doktorski disertaciji smo razvili novo robustno metodo ASIFT-SH za vzpostavitev korespondence za poljubno izbrano točko pri velikih odmikih dveh kamer, ki je mešanica metod ASIFT, segmentacije in lokalne homografije. Ta metoda sestoji iz štirih korakov: i.) določitve začetnih korespondenčnih točk na slikah obeh pogledov z metodo ASIFT, ii.) združevanja korespondenčnih točk iz prvega koraka v ustrezne podmnožice na osnovi segmentiranih regij, iii.) izračuna lokalnih homografij za posamezno podmnožico korespondenčnih točk, ki pripadajo posamezni segmentirani regiji in iv.) izračuna korespondenčne točke z uporabo ustrezne lokalne homografije. Metoda ASIFT-SH v primerjavi z metodo, ki določi korespondenčne točke na osnovi iskanja v okolici epipremice (metoda EPI), zagotavlja bistveno boljše rezultate, še posebej na področjih slike s podobno intenziteto slikovnih elementov. Povprečna napaka korespondenčnih točk, izračunanih z našo metodo, je nekaj slikovnih elementov, medtem ko je odstopanje korespondenčnih točk, vzpostavljenih z metodo EPI, nekaj sto slikovnih elementov. Kritičen korak metode ASIFT-SH predstavlja segmentacija. Metoda namreč predpostavlja, da segmentirane regije ustrezajo kriteriju koplanarnosti (tj. vse točke v segmentirani regiji ležijo v isti ravnini). V splošnem tega ni mogoče zagotoviti. V naš algoritem smo zato vpeljali še korak adaptivnega prilagajanja, s katerim lahko preoblikujemo segmentirane regije tako, da bolje izpolnjujejo zahtevani kriterij. Vpeljani korak temelji na 3D rekonstrukciji začetnih korespondenčnih točk in iskanju čim manjšega števila ravnin v prostoru, katerim te točke pripadajo. Točke, ki pripadajo posamezni ravnini, predstavljajo novo nastale podmnožice začetnih korespondenčnih točk. Rezultati meritev so pokazali, da vpeljava dodatnega koraka, ki omogoča adaptivno prilagajanje segmentiranih regij na osnovi 3D rekonstrukcije, tj. adaptivna različica metode ASIFT-SH, zagotavlja povečanje natančnosti izračunanih korespondenčnih točk. Uspešnost adaptivnega prilagajanja segmentiranih regij je neposredno odvisna od 3D rekonstrukcije, na katero pa močno vplivajo notranji in zunanji parametri kamere. Ker so kamere na gradbišču izpostavljene različnim okoljskim dejavnikom, ki vplivajo tudi na parametre kamere, smo v naši raziskavi preučili tudi vpliv temperaturnih sprememb na geometrijske lastnosti kamere. Vpliv temperature smo ugotavljali tako za eno kamero, kot tudi za sistem kalibriranih kamer, pri čemer vpliva na elektroniko kamere nismo proučevali. Najprej smo dopolnili analitični model kamere s členom, ki modelira vpliv temperaturnih sprememb na delovanje posamezne kamere. Takšen modificirani analitični model kamere omogoča kvantitativno oceno vpliva temperaturnih sprememb na delovanje kamere. Sprememba temperature neposredno vpliva tudi na natančnost sistema kalibriranih kamer. Oceno takšnega odstopanja smo določili eksperimentalno, saj analitična določitev napake ni mogoča. Na koncu smo definirali skupno odstopanje (napako) kalibriranih kamer, kjer smo upoštevali tako odstopanje zaradi numerične napake kalibracijske metode in postopka 3D rekonstrukcije, kot tudi odstopanje, ki je posledica vpliva temperaturnih sprememb. Rezultati raziskave so pokazali, da se vpliv temperature zmanjšuje z večanjem razdalje med kamero in opazovanim objektom. V predvidenih delovnih pogojih na gradbišču, se vpliv temperaturnih sprememb na sliki odraža za manj kot en slikovni element.
Keywords: spremljanje gradnje, spremljanje aktivnosti na gradbišču, ujemanje slik, korespondenčne točke, veliki odmiki kamer, poljubno izbrana točka, homografija, segmentacija, epipolarna geometrija, analitični model kamere, parametri kamere, projekcijska matrika, umerjanje kamer, 3D rekonstrukcija, temperaturne spremembe
Published in DKUM: 20.07.2011; Views: 2860; Downloads: 245
Full text (3,37 MB)