Erdvinio objekto paviršiaus atvaizdo rekonstravimas apšviečiant linijiniu šviesos pluoštu

Technologijos mokslai, elektros ir elektronikos inžinerija (01T).

Šioje disertacijoje nagrinėjamas realaus trimačio objekto virtualizavimas – t. y. objekto paviršiaus modelio sukūrimas iš skenuotų vaizdų aibės, po to vizualizuojant šį modelį atvaizdo kompiuterio monitoriaus ekrane pavidalu.

Tyrimų objektas – sudėtingos geometrinės formos erdvinio objekto paviršiaus atkūrimo elektroniniu pavidalu iš keleto nestruktūrizuotų taškų rinkinių, gautų nuskaitant objektą skirtingomis apžvalgos kryptimis, metodai ir algoritmai. Sudėtinga objekto forma pasirinkta tam, kad jos nebūtų galima perteikti paprasta matematine išraiška.

Erdvinio objekto virtualizavimo procesą galima išskaidyti į šiuos keturis etapus: nestruktūrizuotų taškų rinkinio formavimą, filtravimą, apjungimą ir rekonstravimą. Pirmojo etapo metu, naudojant optinius jutiklius ir kontaktinį skaitymo metodą, objektas nuskaitomas skirtingomis apžvalgos kryptimis, taip gaunant keletą objekto paviršiaus nestruktūrizuotų taškų rinkinių. Antrame etape pašalinami taškai, atsiradę dėl optinių iškraipymų, atspindžių ir šešėlinių sričių įtakos. Trečiame etape atskiri taškų rinkiniai apjungiami į visumą. Paskutinis etapas skirtas erdvinio objekto paviršių aproksimuojančiam tinkleliui gauti.

Pagrindinis šio darbo tikslas buvo rekonstruoti erdvinio objekto paviršiaus atvaizdą, objektą apšviečiant linijiniu šviesos pluoštu. Šio tikslo buvo siekiama tobulinant esamus metodus arba kuriant naujus, o taip pat statistiniais metodais vertinant rekonstruoti paviršiaus tikslumą.

Disertacijos aiškinamąjį raštą sudaro keturi skyriai. Pirmame skyriuje analitiškai apžvelgiama žmogaus regos sistema, kompiuterinė rega ir trimačių atvaizdų formavimo technologijos. Antrame skyriuje nagrinėjami būdai linijinio šviesos pluošto pėdsako dvimačiuose atvaizduose centrui rasti, sukant skaitomąjį objektą aplink vertikalią ašį ir taip pat keičiant skaitytuvo plokštumos padėtį erdvėje. Šiame skyriuje taip pat siūloma, kaip taikyti tokią metodiką disertacijos uždaviniams spręsti. Trečiame skyriuje aptariamas nestruktūrizuotų taškų rinkinių, aproksimuojančių nuskaitytojo objekto paviršių, pirminis apdorojimas ir filtravimas, taikant aštuntainio medžio struktūrą. Ketvirtame skyriuje aprašomas viso erdvinio objekto paviršiaus atvaizdo rekonstravimas, apjungiant nestruktūrizuotų taškų rinkinius.

Darbo apimtis – 94 puslapiai, kuriuose pateikta: 33 formulės, 53 paveikslai ir 6 lentelės. Disertacijoje remtasi 102 kitų autorių literatūros šaltiniais.

Disertacijos tematika paskelbti 7 straipsniai, iš kurių 4 straipsniai paskelbti recenzuojamuose mokslo žurnaluose. Rezultatai viešinti 8 mokslinėse konferencijose Lietuvoje ir užsienyje.

Skaityti leidinio elektroninį variantą:

DOI: https://doi.org/10.20334/1979-M