Μελέτη αλγορίθμων τμηματοποίησης σε 3Δ  νέφη σημείων με χρήση αισθητήρα KINECT

Δουλφής, Στέφανος; Doulfis, Stefanos

dc.contributor.author	Δουλφής, Στέφανος	el
dc.contributor.author	Doulfis, Stefanos	en
dc.date.accessioned	2016-09-13T10:51:53Z
dc.date.available	2016-09-13T10:51:53Z
dc.date.issued	2016-09-13
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/43493
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.12962
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Τμηματοποίηση	el
dc.subject	3Δ νέφη σημείων	el
dc.subject	Αισθητήρας KINECT	el
dc.subject	Παραμετροποίηση	el
dc.subject	Συστάδα	el
dc.subject	Segmentation	en
dc.subject	3D point clouds	en
dc.subject	KINECT sensor	en
dc.subject	Customization	en
dc.subject	Cluster	en
dc.title	Μελέτη αλγορίθμων τμηματοποίησης σε 3Δ νέφη σημείων με χρήση αισθητήρα KINECT	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Απεικόνιση και οπτική επεξεργασία	el
heal.classificationURI	http://data.seab.gr/concepts/ff22b95221eb22454564d12ef149a38d5d2d3178
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2016-07-22
heal.abstract	Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η παρουσίαση και ανάλυση πέντε αλγορίθμων τμηματοποίησης Τρισδιάστατων (3Δ) νεφών σημείων. Οι αλγόριθμοι θα εξετασθούν και θα συγκριθούν ως προς την αποδοτικότητα τους, την παραμετροποίηση τους, το χρόνο εκτέλεσης τους και το είδος της τμηματοποίησης που εκτελούν. Οι αλγόριθμοι που επιλέχθηκαν είναι οι: Planar Segmentation, Cylinder Segmentation, Min-Cut Segmentation, Cluster Extraction Segmentation και Region Growing Segmentation. Η υλοποίηση αυτών των αλγορίθμων έγινε με τη βοήθεια της ανοικτής βιβλιοθήκης Point Cloud Library (PCL). Η βιβλιοθήκη αυτή παρέχει όλες τις απαραίτητες συναρτήσεις και εντολές που καθιστούν τη δημιουργία και εκτέλεση των αλγορίθμων τμηματοποίησης εφικτή. Για την παρούσα διπλωματική εργασία προστέθηκαν στους αλγορίθμους οι λειτουργίες δειγματοληψίας (down-sampling), μέτρησης χρόνου εκτέλεσης καθώς και η λειτουργία απεικόνισης στην οθόνη του υπολογιστή του αποτελέσματος της τμηματοποίησης μετά το πέρας του αλγορίθμου. Ως είσοδος των αλγορίθμων αυτών λαμβάνονται σκηνές (scenes) που έχουν ληφθεί μέσω του αισθητήρα KINECT. Πρόκειται για έναν μεγάλης ακρίβειας και χαμηλού κόστους αισθητήρα, του οποίου το λογισμικό διατίθεται χωρίς επιπλέον κόστος. Ο αισθητήρας αυτός έχει τη δυνατότητα μέσω ενός συστήματος πομπού και δέκτη υπερύθρων να παράγει τρισδιάστατες εικόνες με πληροφορίες βάθους, οι οποίες αποτελούν τα εν λόγω νέφη σημείων. Μαζί με κάθε σκηνή, οι αλγόριθμοι δέχονται και ένα πλήθος παραμέτρων ο καθένας, που είναι απαραίτητες για την εκτέλεση του. Βάσει αυτών των παραμέτρων, ο χρήστης έχει τη δυνατότητα να προσαρμόσει τον αλγόριθμο στις ανάγκες κάθε σκηνής ώστε να παραχθεί το επιθυμητό αποτέλεσμα. Για την εκπόνηση της παρούσας διπλωματικής εργασίας λήφθηκαν 9 σκηνές οι οποίες και δοκιμάστηκαν με κάθε αλγόριθμο. Τα αποτελέσματα που παρουσιάζονται είναι ποιοτικά (εικόνες) αλλά και αριθμητικά (χρόνοι εκτέλεσης) και προέκυψαν μετά από πολλαπλές εκτελέσεις των αλγορίθμων με δοκιμή μεγάλου εύρους των παραμέτρων τους για κάθε σκηνή.	el
heal.abstract	The scope of this thesis is to demonstrate and analyze five segmentation algorithms on three-dimensional (3D) point clouds. These algorithms will be tested and compared according to their efficiency, customization, execution time and the type of segmentation they achieve. The selected algorithms are: Planar Segmentation, Cylinder Segmentation, Min-Cut Segmentation, Cluster Extraction Segmentation και Region Growing Segmentation. The implementation of the algorithms was achieved with the help of the open library Point Cloud Library (PCL). This library contains all the required functions and commands that made the creation and execution of the segmentation algorithms possible. For this thesis extra functions were added to the algorithms, such as downsampling, time-of-execution measuring and depiction of the segmentation result on the computer screen after the algorithm’s termination. These algorithms receive scenes that have been captured through the KINECT sensor as input. KINECT is a low cost, high resolution sensor whose software is available without added cost. This sensor is capable of producing three dimensional images with depth information using a transmitter-receiver system. These images are used to form the point clouds. Along with the scene, the algorithms require a plethora of parameters as input, which are vital for their execution. The user gains the capability to adjust the algorithms to the needs of every scene in order to produce the desired result, through the customization of the parameters. For this thesis, nine scenes were captured and tested with each algorithm. The demonstrated results are both qualitative (images) and quantitative (execution time) and result from multiple executi	en
heal.advisorName	Ματσόπουλος, Γεώργιος	el
heal.committeeMemberName	Ματσόπουλος, Γεώργιος	el
heal.committeeMemberName	Ουζούνογλου, Νικόλαος	el
heal.committeeMemberName	Ασβεστάς, Παντελεήμων	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	101 σ.	el
heal.fullTextAvailability	true