{pt_PT=Integration of an optical system for 3D reconstruction} {} EVALUATED

Detalhes: {pt=Considerando a importância da indústria pedreira para qualquer economia, o seu progresso é de interesse significante. Para melhorar os seus produtos, Fravizel pretende usar ferramentas de metrologia Tridimensional para obter modelos 3D dos blocos de pedra extraídos nas pedreiras. Modelos 3D dos blocos podem ser usados para otimizar processos de tratamento intermediários, como a identificação de falhas, o cálculo de cortes necessários e publicitação. Esta tese oferece uma solução para o design dos scanners 3D que tratam da obtenção de dados necessários para a reconstrução 3D. O primeiro design consiste em integrar um sistema ótico com as máquinas de corte da Fravizel. O segundo design consiste num sistema ótico que permita uma subsequente reconstrução um modelo 3D para publicitação. A informação recolhida pelos scanners consiste no conjunto de imagens, necessárias ao processo de reconstrução, e nas calibrações intrínsecas e extrínsecas com fins de aumentar a eficiência do mesmo processo. Ambos os scanners recolheram data funcional para o processo de reconstrução. O primeiro scanner obteve imagens com 12 MP e em 461.14 segundos obteve-se uma calibração intrínseca fraca, resultando num erro médio absoluto de 33.99 pixels. O segundo scanner obteve imagens com 8MP e em 124.03 segundos obteve-se uma calibração intrínseca forte, resultando num erro médio absoluto de 0.13 pixels. As calibrações extrínsicas em ambos os scanners foram mais consistentes, obtendo calibrações corretas com erro médio absoluto entre 0.27 até 0.43 pixels no primeiro scanner e entre 0.14 até 8.87 pixels no segundo scanner., en=Given the stone industry vitality to economy, its progress is of significant interest. To improve their products, the company, Fravizel, desires to use 3D metrology tools in order to obtain 3D models of the stone blocks extracted in quarries. 3D models of the stone blocks could be used to optimize intermediary processes, such as identifying flaws, calculating required cuts and advertising. This thesis offers a solution for the design of 3D scanners that acquires the information required for 3D reconstruction through computer vision. The first scanner consists of integrating an optical system to Fravizel’s machines, alleviating the cost of new infrastructures. The second scanner consists of a camera system capable of acquiring images while circling the stone block, for an advertisable gapless high-quality 3D model. The data, the proposed scanners acquire, consists of a set of images required for reconstruction and the calibrations of the image sensors that could increase the efficiency of the reconstruction process. Both scanner configurations yielded positive yet not ideal data for the reconstruction step. The first scanner obtains 12Mp images and was poorly intrinsically calibrated in 461.14 seconds with a mean-absolute-error of 33.99 pixels. The second scanner obtains 8Mp images and was well intrinsically calibrated in 124.03 seconds with a mean-absolute-error of 0.13 pixels. Pose estimations across both scanners were more reliable using algorithms without RANSAC obtaining correct calibrations with mean-absolute errors of 0.27-0.43 pixels in the first scanner and 0.14-8.87 pixels in the second scanner.}

Discussão: janeiro 19, 2021, 11:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

AUTOR

Filipe Ferreira Monteiro (ist426373)

ORIENTADOR

Jorge Manuel Mateus Martins

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Associado