Введение - Программа трехмерной реконструкции сцены по изображениям и данным сканирования глубины
Трехмерная реконструкция и трехмерное сканирование в настоящее время быстро развиваются и находят широкое применение в робототехнике, медицине, производстве, 3D печати и 3D моделировании. Распространению применения трехмерных реконструкций способствует повышение доступности устройств, пригодных для трехмерного сканирования и печати, и применение новых алгоритмов трехмерной реконструкции.
Существует множество различных технологий, применяемых для трехмерного сканирования. В основном применяются лазерные сканеры, позволяющие проводить реконструкцию с высокой точностью. Но лазерные сканеры являются дорогими устройствами, пока недоступными для обычных пользователей. Появление Microsoft Kinect - устройства, совмещающего в себе обычную RGB (Red-Green-Blue) камеру и сенсор глубины (Depth), использующий инфракрасный свет для получения информации о расстоянии до поверхности объекта - существенно расширило круг пользователей, имеющих возможности для трехмерного сканирования.
Распространение устройств, подобных Kinect, привело к повышению интереса к трехмерному сканированию и к развитию новых алгоритм трехмерной реконструкции. Несмотря на многочисленные недостатки сенсора, такие как невозможность его использования вне помещений, ограниченная дистанция применения, высокая погрешность измерений, невысокая стоимость привела к его широкому распространению.
В связи с более высокой доступностью данных камер появились приложения, позволяющие использовать их для трехмерной реконструкции. Несмотря на простоту пользовательского интерфейса и быстроту работы, эти приложения имеют ряд общих недостатков. Будучи сфокусированными главным образом на геометрической реконструкции, они уделяют меньше внимания точности передачи цвета сцены или объекта. Такие факторы как неточность наложения изображений на трехмерную модель, искажения и размытия изображения отражаются на визуальном качестве реконструкции.
Целью данной работы является разработка приложения для трехмерной реконструкции сцены с помощью RGB-D камеры. Приложение должно использовать поток снимков глубины для построения полигональной модели сцены и поток цветных RGB снимков для реконструкции цвета вершин полигональной модели. В программе будет применен недавно опубликованный алгоритм Q.-Y. Zhou и V. Koltun [13], позволяющий получить более качественную реконструкцию цвета по сравнению с существующими аналогами.
Задачи данной работы:
- - Изучение существующих решений, программных продуктов, применяющихся для трехмерной реконструкции с помощью RGB-D камеры; - Выбор технических средств, алгоритмов и инструментов разработки программы; - Реализация программы для трехмерной реконструкции сцены:
- O Реализация взаимодействия с RGB-D камерой; O Реализация геометрической реконструкции сцены; O Реализация алгоритма для вычисления цвета вершин модели; O Реализация пользовательского интерфейса;
В первой главе данной работы описан процесс трехмерной реконструкции с помощью RGB-D камер, рассмотрены программные продукты и алгоритмы, применяемые для трехмерной реконструкции с помощью таких устройств. Во второй главе описаны алгоритмы, применяемые в разрабатываемом приложении: алгоритм KinectFusion и алгоритм Zhou&;Koltun. В третьей главе дано описание реализации - использованные инструменты, архитектура и описание приложения и процесса трехмерного сканирования с его помощью.
Похожие статьи
-
Для отбора цветных снимков в процессе сканирования применяется алгоритм Crete [1] определения размытия изображения. На каждом временном интервале...
-
Заключение - Программа трехмерной реконструкции сцены по изображениям и данным сканирования глубины
В работе приведен обзор алгоритмов и технологий трехмерной реконструкции с помощью RGB-D камер, программных продуктов для трехмерного сканирования и...
-
Приложение, которое необходимо разработать, должно производить геометрическую реконструкцию сцены и вычисление цвета вершин модели. Для геометрической...
-
Для создания трехмерной реконструкции сцены или объекта необходимо создать его трехмерную модель и вычислить цвет ее вершин. Для геометрической...
-
Алгоритм KinectFusion разработан Microsoft Research и опубликован в 2011 году, вскоре после появления Kinect [4]. В опубликованной статье описан алгоритм...
-
Для вычисления цвета могут быть использованы различные подходы. Вычисление цвета может проводиться одновременно с геометрической реконструкцией,...
-
У рассмотренных ранее программ для трехмерной реконструкции имеются несколько недостатков при вычислении цвета модели. Выражаются они в том, что цвет...
-
В алгоритме Zhou&;Koltun при вычислении отклонений цвета используется изображение, переведенное в градации серого. В данной реализации используется...
-
Программные продукты, разработанные для трехмерного сканирования c использованием RGB-D камер, имеют много сходств в организации процесса сканирования и...
-
RGB-D камера Реконструкция сцены с использованием Red-Green-Blue-Depth (RGB-D) камер производится путем обработки данных поступающих с сенсора глубины и...
-
В данной части алгоритма производится коррекция наложения изображения. Коррекция представляют собой деформацию сетки изображения. - прямоугольная...
-
Задачей данной части алгоритма является коррекция матрицы для каждого изображения из набора. Задача формулируется как задача наименьших квадратов для...
-
Введение - Разработка программ преобразования форматов двоичных данных и сортировок
Программа юникод кодирование Основной задачей работы является разработать программу, преобразующую массив чисел в соответствующий формат. Перед тем, как...
-
Введение - Проектирование и разработка базы данных "Прокат автомобилей"
В настоящее время большинство организаций используют различные базы данных для автоматизации процессов обработки информации, удобства ее эксплуатации,...
-
Системная архитектура проекта Архитектура данных При организации любой управленческой работы, в том числе и работы по управлению заказами клиентов, очень...
-
Введение - Программа построения равновесных стратегий для игры
Игра стратегия математический С появлением компьютеров широкое развитие получила тема искусственного интеллекта. Одним из направлений искусственного...
-
Обзор протокола Multi-Touch технологий передачи данных TUIO [7] - основной кроссплатформенный протокол с открытым исходным кодом Multi-Touch передачи...
-
Введение - Программа анализа матриц типа "функции-данные" и интерпретации деревьев бизнес-процессов
В настоящее время трудно представить организацию, не использующую в своей деятельности информационные системы, начиная от простых электронных таблиц и...
-
Введение - Система управления базами данных
Развитие средств вычислительной техники обеспечило для создания и широкого использования систем обработки данных разнообразного назначения....
-
Данная компания является ведущем производителем оборудования и выпуска квалифицированных специалистов в мире. Это одна из самых оцененных компаний в...
-
Для перехода к описанию выбора средств разработки, необходимо выделить этапы работы программы. Алгоритм работы программы представлен ниже: Пользователь...
-
Реализация, Composer - Программа расчета агрегатов по накапливающимся данным для построения отчетов
Для эффективного тестирования и демонстрации библиотеки было решено разработать PHP-приложение, состоящее из: 1. Менеджера зависимостей composer; 2....
-
В связи с увеличением числа сотрудников, работающих в компании, а также с расширением рабочего проекта, возникла проблема, связанная с версионностью...
-
ВВЕДЕНИЕ - Разработка программы на языке C++, реализующей игру "Морской бой"
Данная курсовая работа направлена на изучение принципов объектно-ориентированного программирования. Разработать программу на языке C++, реализующую игру...
-
В данном разделе была разработана функциональная схема работы программного комплекса, которая в общем виде описывает состав комплекса, характер и виды...
-
Введение - Различные виды программ для Multi-Touch столов
Мобильные телефоны, планшеты, платежные терминалы, стенды с интерактивными картами торговых центров, Multi-Touch стенды на выставках - все это яркие...
-
Технология создания баз данных в программе Microsoft Access
Введение Базы данных играют особую роль в современном мире. Любой из нас многократно начиная с детства, сталкивался с "базами данных". Это - всевозможные...
-
Рисунок 10. Архитектура программы В структуре программы обработки сложноструктурированных данных для научного эксперимента в ИИС "Шлаковые расплавы"...
-
Введение - Составление программы для решения системы уравнений
А) Постановка задач Б) Решения поставленной задачи 4. Порядок выполнения работы А) Изучение литературы Б) Составление алгоритма. В) Составление программа...
-
1. НА 7 ПК ИСПОЛЬЗУЕТСЯ microsoft Windows xp sp2. 2. на 1 используется Altlinux 5 3. Программы офисного назначения: A) Microsoft Office Excel 2003 B)...
-
MapReduce, Кеш - Программа расчета агрегатов по накапливающимся данным для построения отчетов
MapReduce -- модель распределенных вычислений, используемая для параллельных вычислений над большими объемами данных в кластерах. MapReduce позволяет...
-
Программа экспериментальных исследований В предыдущей главе была описана процедура создания приложения, а также его структура и интерфейс. В данной главе...
-
Обоснование выбора средств разработки проекта Для реализации корпоративной информационной системы "Бюджетное планирование и отчетность" в исследуемой...
-
ВВЕДЕНИЕ - Составление анимации в web-сайте с применением Macromedia Flash-технологии
В последние годы мультимедиа стало образом жизни для многих пользователей, программы и игры сделаны более интересными и впечатляющими. В настоящее время...
-
Технологии Hadoop - Технологии больших данных: анализ и выбор решения для реализации проекта
Продукт Apache Hadoop является свободной Java-платформой на обычном оборудовании. Проект был рожден посредством обработки материалов Google File System и...
-
Введение - Программа расчета агрегатов по накапливающимся данным для построения отчетов
Бесчисленное количество веб-приложений полагается на базы данных. Нередко архитектура этих баз данных недальновидна с самого начала, а постоянно...
-
Общие данные "о программе" - Учет средств предпрятия
Данная программа представляет собой консольное приложение разработанное в среде Borland Pascal v 7.0. Главное окно программы (не титульный лист)...
-
Введение - Модернизация структуры базы данных на основе анализа требований предприятия
В данной дипломной работе рассматривается проблема реинжиниринга баз данных в рамках разработки информационной системы (далее: ИС) для информационного...
-
Введение - Инфологическая модель базы данных телекомуникационной компании
Целью данной работы является разработка инфологической модели базы данных для малого коммерческого предприятия, работающего в сфере информационных услуг....
-
Предлагаемая библиотека хранит все данные в отдельных таблицах, таким образом он не обязан использовать ту же СУБД, что и основное приложение. В качестве...
Введение - Программа трехмерной реконструкции сцены по изображениям и данным сканирования глубины