3D nesne modellemeye yönelik lazerli bir tarayıcı sistemin tasarımı ve gerçekleştirilmesi
Designing and realizing of a scanner system with laser for 3D object modelling
Yazar: BİLAL KASAP
Danışman: Y.DOÇ.DR. ERKAN BEŞDOK
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2006
Konu: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol = Computer Engineering and Computer Science and Control

Özet:
III3D NESNE MODELLEMEYE YÖNEL KLAZERL B R TARAYICI S STEM NTASARIMI VE GERÇEKLEŞT R LMESBilal KASAPErciyes Üniversitesi, Fen Bilimleri EnstitüsüYüksek Lisans Tezi, Temmuz 2006Tez Danışmanı: Yrd. Doç. Dr. Erkan BEŞDOKÖZETGelişen teknolojiye bağlı olarak birçok uygulamada nesnelere ait üç boyutlu dijitalmodellere ihtiyaç duyulmaktadır. 3D Studio Max, vbâ¦ tasarım programları kullanılaraküç boyutlu modeller oluşturmak uzun zamanlı uzman bir çalışma gerektirmektedir. 3boyutlu model oluşturmak için kullanılan diğer bir yöntem, nesne üzerine yansıtılantarayıcı işaretlerden üç boyut bilgisinin çıkartılması esasına dayanan aktif taramayöntemidir.Bu tez çalışmasında, lazerle taranan (aktif tarama) nesnenin noktalar kümesinden oluşan3 boyutlu modelini çıkartan sistem geliştirilmiştir. Sistem tasarımında Delphi 7 görselprogramlama dili, 2 web kamera, lazer ve kamera kalibrasyon paterni kullanılmıştır.Aktif tarama yöntemi kullanılarak nesnelere ait 3 boyutlu modelin oluşturulabilmesiiçin, 2 boyutlu resim düzlemi görüntüsüyle 3 boyutlu dünya koordinat sistemiarasındaki ilişkiyi tanımlayan kamera kalibrasyon parametreleri hesaplanmalıdır. Buamaç için tasarlanmış 12 kontrol noktasından oluşan 3 boyutlu kamera kalibrasyonpaterni ve MDLT metodu kullanılarak kamera kalibrasyon parametreleri her bir kameraiçin hesaplanmıştır. Aktif tarama yöntemi kullanılarak lazerle taranmaya başlanannesnenin saniyede 5 adet görüntüsü alınarak o an için lazerin bulunduğu 2 boyutlu resimdüzlemi koordinat değeri hesaplanmıştır. Lazerle tarama işlemi tamamlanarak her birkamera için nesneye ait 2 boyutlu resim düzlemi koordinat değeri listesioluşturulmuştur. Resim düzlemi koordinat değeri listeleri, kamera kalibrasyonparametreleri ve DLT metodu kullanılarak 3 boyutlu koordinat değerleri hesaplanmıştır.Bu koordinat değerlerine bağlı olarak, noktalar kümesinden oluşan 3 boyutlu modeltasarlanmıştır.Anahtar Kelimeler : Kamera, kalibrasyon, lazer tarayıcı, mdlt, dlt, resim düzlemi

Abstract:
IVDESIGNING AND REALIZING OF A SCANNER SYSTEMWITH LASER FOR 3D OBJECT MODELLINGBilal KASAPErciyes University, Graduate School of Natural and Applied SciencesM. Sc. Thesis, July 2006Thesis Supervisor: Asist. Prof. Erkan BEŞDOKABSTRACTAccording to improving technology three dimensional models are needed in manyapplications. Building 3d models with using 3D Studio Max and another designingprograms has required long time and expert working. Other method whose name isactive scanning method is used for building three dimensional model. This method isbased on obtaining three dimension information from reflected scanning signs onobject.In this thesis, a system is designed for building three dimensional model of object whichis formed from point clouds is scanned with laser. Delphi 7 visual programminglanguage, 2 web cams, laser and camera calibration pattern are used for building up thesystem. Camera calibration parameters which describe relation between image planeand world coordinate system, must be calculated for building three dimensional modelwith using active scanning method. Camera calibration parameters is calculated withusing DLT based MDLT and three dimensional camera calibration pattern which isdesigned for this aim has 12 control points. With making this operation parameters arecalculated for used cameras separately. Object scanning is started with using activescanning methods. With taking 5 photos of object in a second laser coordinate iscalculated from 2 dimensional image plane laser coordinate value for that moment Aftercompleting laser scanning operation 2 dimensional image plane coordinate value listwhich belongs to object is builded for each two cameras. 3 dimensional coordinatevalues are calculates with using 2 dimensional image plane coordinate lists, cameraparameters and DLT method. 3 dimensional model of object which is formed frompoint clouds is designed according to this coordinate values.Keywords: Camera, calibration, laser scanner, mdlt, dlt, image plane