Αξιολόγηση του νέφους σημείων που καταγράφεται από τη συσκευή Xbox Kinect της Microsoft
Creators: name: Αστάρας, Βησσαρίων Γεωργίου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2013
Subjects: Νέφος Σημείων
Τρισδιάστατη αποτύπωση
Συσκευές Καταγραφής
Cloud Point
3D recording
Xbox Kinect

description: Η παρούσα μελέτη με τίτλο «Αξιολόγηση του νέφους σημείων που καταγράφεται από τη συσκευή Xbox Kinect της Microsoft» εξετάζει μεθοδολογίες καταγραφής – δημιουργίας – μελέτης νεφών σημείων. Στη διεθνή βιβλιογραφία, αναγνωρίζονται αρκετές μέθοδοι καταγραφής και μελέτης, μερικές από τις οποίες παρουσιάζονται σε αυτή την εργασία. Αρχικός στόχος της μελέτης είναι να εξετάσει εξονυχιστικά δύο συσκευές καταγραφής και να καταλήξει στην επιλογή μίας ως βέλτιστη λύση. Οι συσκευές που εξετάζονται είναι το Xbox Kinect της εταιρίας Microsoft και η Swiss Ranger 4000 της εταιρίας Mesa Imaging. Οι δύο συσκευές δημιουργήθηκαν για διαφορετικούς λόγους, η πρώτη για video games χωρίς τηλεχειριστήριο και η δεύτερη για καθαρά λόγους καταγραφής αντικειμένων και δημιουργίας των τρισδιάστατων μοντέλων τους και για διαφορετικούς χρήστες ∙ η πρώτη απευθύνεται σε gamers και η δεύτερη σε επιστήμονες. Η μέθοδος που χρησιμοποιείται, είναι η καταγραφή ενός μοντέλου μιας υφασμάτινης κούκλας με προσημασμένα σημεία πάνω της, σε γνωστές θέσεις και αποστάσεις. Το μοντέλο έχει ήδη καταγραφεί με δύο αξιόπιστες μεθόδους, μια παλαιότερη καταγραφή από τη Swiss Ranger που διαθέτει εκτός από το νέφος σημείων και την σημειακή απεικόνιση της χρωματικής υφής τους, καθώς και την δημιουργία ενός ψηφιακού τρισδιάστατου μοντέλου της κούκλας με χρήση φωτογραμμετρικής μεθόδου απεικόνισης. Τα δύο αυτά μοντέλα, έχουν ήδη μελετηθεί και θεωρούνται από τους μελετητές αξιόπιστα με σκοπό να χρησιμοποιηθούν ως μοντέλα βάσης (Ground Truth) για σύγκριση. Έπειτα, διενεργούνται καταγραφές από τις δύο προς σύγκριση συσκευές σε διάφορες αποστάσεις και κάτω από διάφορες συνθήκες φωτισμού και λήψεων. Ύστερα από την κατάλληλη επεξεργασία των νεφών που καταγράφονται και τη μετατροπή τους σε τρισδιάστατα μοντέλα, πραγματοποιούνται οι διαδικασίες σύγκρισης, δίνοντας ποικίλα αποτελέσματα που εξαρτώνται από την απόσταση καταγραφής, από την διακριτική ικανότητα των συσκευών καθώς και από τις συνθήκες λήψης των δεδομένων. Το αποτέλεσμα της μελέτης, είναι η βεβαίωση της αξιοπιστίας της συσκευής Xbox Kinect και η δημιουργία ενός πίνακα που μπορεί να χρησιμοποιείται ως οδηγός επιλογής καλύτερης μεθόδου ανάλογα με το είδος της εκάστοτε μελέτης, το λόγο, το είδος του μελετητή και τις απαιτούμενες κάθε φορά ακρίβειες για την αποτύπωση. Εντούτοις, ο συγκεκριμένος τομέας της τρισδιάστατης αποτύπωσης αντικειμένων, εξελίσσεται συνεχώς στον επιστημονικό τομέα και αυτό έχει ως αποτέλεσμα την ευρεία διάδοση τέτοιων συσκευών στον καταναλωτικό τομέα. Ανάγκες επιστήμης και καλύτερης διαφήμισης, είναι σημαντικοί αρωγοί σε αυτή την προσπάθεια.
description: This study entitled “Evaluation of the cloud point being recorded by the Microsoft’s Xbox Kinect machine” examines methodologies for recording - creation - studying cloud points. In the international literature several methods are identified for recording and study, some of which are presented in this paper. Primary objective of the study is to scrutinize two recorders and lead to one choice as the best solution. The devices being tested are the Xbox Kinect of Microsoft and the Swiss Ranger 4000 from the company of Mesa Imaging. The two devices were created for different reasons, the former for video games without a remote control and the latter for recording log objects and creation of three-dimensional models and for different users ∙ the first device addressing gamers and the second addressing scientists. The method that is mostly used, is the recording of a model of a fabric doll with prefixed points on it, with known positions and spacing. The model has already been recorded with two reliable methods, a previous recording by the Swiss Ranger that disposes apart from the point cloud including the point depiction of the color texture, and the creation of a digital three -dimensional model of the doll, by using photogrammetric imaging method. These two models have been studied and are considered reliable by scholars, in order to be used as base models (Ground Truth) for comparison. Then, from the two devices, to be compared, a recording is made at various distances and under various lighting conditions and downloads. After appropriate treatment of clouds recorded and converted into three-dimensional models, the comparison procedures performed, are giving varying results depending on the distance recorder, the spatial resolution of the device and from the shooting data. The result of this study is the confirmation of the Xbox Kinect’s reliability and a table that can be used as a guide to choose best method depending on the type of study, therefore, the kind of scholar and required accuracies for each capture. However, this area of three-dimensional mapping of objects, constantly evolving field of science and this has in turn and the wide dissemination of such devices in the consumer sector. Needs for better science and advertising are important aids in this effort.