Javítással visszacsatolt automatikus mesh generálás speciális 3D szkenner pontfelhőjéből

A körülöttünk levő világ megfigyelésére, elemzésére és fejlesztésére egyre nagyobb hangsúlyt és egyre több energiát fektetünk. A kétdimenziós képalkotás és képfeldolgozás mindennapjaink természetes része éppúgy, ahogy ezek nyomtatása és többszörösítése.

A közelmúltban megjelentek a háromdimenziós nyomtatók, valamint a tér szkennelésére alkalmas eszközök. A térszkennerek például pontfelhő készítésével tudják letapogatni a kívánt objektumot, melyből – például háromdimenziós nyomtatáshoz – háromszögháló generálására lehet szükség.

Jelen dolgozatban egy speciális lézerszkenner által generált pontfelhőből olyan háromszögháló készül, melyen hatékonyan végezhető hibaelemzés. Ennek segítségével a korábbi szkennelés által – például az árnyékhatás miatt – hiányosan feltérképezett felületdarabok egy újabb beállítással ismét szkennelésre kerülnek, majd az újabb pontfelhőből a hibás elemek

javíthatók.

A szkenner beállítása automatikusan kerül meghatározásra a korábbi pontfelhőkből, ezért a szkennelés folyamatában emberi beavatkozásra nincs szükség. A szkennelés pontossága előre megadható különböző paraméterek segítségével. Nagyobb pontosság meghatározásával valószínűleg több szkennelésre lesz szükség, illetve elképzelhetők olyan részek is, melyek az adott hardverrel nem szkennelhetők. Az ilyen részek meghatározására is sor kerül, hiszen ha többszöri – a hibacsoport javításához beállított – szkennelés során sem keletkezik pontosabb pontfelhő, akkor az adott területet nem lehet így szkennelni. Ilyen módon igazolható a folyamat konvergenciája adott pontosság mellett.

A dolgozatban egy zárt mesh automatikus generálása, majd annak elemzése, hibadetektálása és hibacsoportosítása kerül bemutatásra. A kidolgozott folyamat algoritmusai kellően optimális komplexitással rendelkeznek ahhoz, hogy egy átlagos számítógép is néhány másodperc alatt el tudja végezni az említett feladatokat egy több millió ponttal rendelkező ponthalmazon. Emellett az elkészített háromszögháló továbbra is zárt, és a hibafoltok körvonalai folytonosak. Az algoritmusokhoz részletes komplexitás elemzés társul, melyeket mérési eredmények is alátámasztanak.

A további szkennelési beállítások ezekből az adatokból számíthatók szintén automatikusan, majd további algoritmusokkal a korábban meghatározott hibafoltok javíthatók.

szerző

• 
  Mezei Adrián
  Mérnök informatikus szak, alapképzés
  alapképzés (BA/BSc)

konzulens

• 
  Dr. Kovács Tibor
  egyetemi docens, Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszék

helyezés