Ανάπτυξη αλγορίθμου για τη συνένωση συζυγών θραυσμάτων

Ταούκη, Ρόζα; Taouki, Roza

dc.contributor.author	Ταούκη, Ρόζα	el
dc.contributor.author	Taouki, Roza	en
dc.date.accessioned	2018-07-19T09:10:43Z
dc.date.available	2018-07-19T09:10:43Z
dc.date.issued	2018-07-19
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/47346
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.15634
dc.rights	Default License
dc.subject	Φωτογραμμετρία	el
dc.subject	3D ανακατασκευή	el
dc.subject	Θραύσματα	el
dc.subject	Πολιτιστική κληρονομιά	el
dc.subject	Αλγόριθμος	el
dc.subject	Photogrammetry	en
dc.subject	3D reconstruction	el
dc.subject	Fragments	en
dc.subject	Cultural heritage	el
dc.subject	Algorithms	el
dc.title	Ανάπτυξη αλγορίθμου για τη συνένωση συζυγών θραυσμάτων	el
dc.title	Development of an algorithm for uniting conjugate fragments	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Φωτογραμμετρία	el
heal.classification	Photogrammetry	en
heal.classificationURI	http://data.seab.gr/concepts/3d45aafccf6809ad356fb62c8abb5f1a03506430
heal.classificationURI	http://id.loc.gov/authorities/subjects/sh85101174
heal.language	en
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2018-07-10
heal.abstract	Η ταχεία ανάπτυξη της επιστήμης της όρασης των υπολογιστών συνέβαλε στην ανάπτυξη τεχνικών και μεθόδων που αξιοποιούν ακόμα και οι αρχαιολόγοι για την ψηφιοποίηση και ανακατασκευή αρχαίων αντικειμένων. Η παρούσα διπλωματική εργασία προτείνει μια νέα μέθοδο για τη συνένωση συζυγών θραυσμάτων με την εφαρμογή ενός μετασχηματισμού στερεού σώματος. Αρχικά, παρουσιάζονται οι σύγχρονες τεχνικές της καταγραφής της τρισδιάστατης πληροφορίας, εστιάζοντας στην Πολιτιστική Κληρονομιά, καθώς και μια ανασκόπηση της βιβλιογραφίας που πραγματεύεται σχετικές εφαρμογές και την εξέλιξη τους μέχρι σήμερα. Στη συνέχεια, περιγράφεται το αντικείμενο μελέτης που είχε ανατεθεί στο εργαστήριο Φωτογραμμετρίας του πανεπιστημίου INSA Strasbourg, το οποίο ήταν η καταγραφή των ευρημάτων ενός αρχαίου ιερού στην περιοχή Pont-Saint Maxence προκειμένου να καταστεί δυνατή η εικονική ανακατασκευή της εξωτερικής πρόσοψης του ιερού. Η ανακατασκευή του ναού αποτέλεσε κίνητρο για τη δημιουργία ενός προγραμματιστικού εργαλείου, ικανό να ανακατασκευάζει αρχαία αντικείμενα που βρίσκονται σε ανασκαφές. Η παρούσα μέθοδος ως εξέλιξη του αλγορίθμου Fragmatch (προηγούμενη διπλωματική εργασία στο Εργαστήριο Φωτογραμμετρίας της Σχολής Αγρονόμων και Τοπογράφων Μηχανικών), ο οποίος εντοπίζει συζυγή αρχαιολογικά θραύσματα βασιζόμενος κυρίως στη γεωμετρία τους αλλά δεν πραγματοποιεί την ένωσή τους, επιτυγχάνει την συνένωση των συζυγών επιφανειών. Η σημαντικότερη δυσκολία για την πραγματοποίηση ενός προγραμματιστικού εργαλείου συνένωσης επιφανειών ήταν η έλλειψη γνώσης αντιστοιχίας σημείων μεταξύ 2 πιθανών συζυγών θραυσμάτων. Αυτό οφείλεται στην πολυπλοκότητα των επιφανειών που χρησιμοποιήθηκαν ως δεδομένα. Η προτεινόμενη λύση της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η εφαρμογή ενός μετασχηματισμού στερεού σώματος ο οποίος απαιτεί τέσσερα ομόλογα σημεία στις επιφάνειες των δύο θραυσμάτων. Η αναζήτηση αυτών των σημείων βασίζεται εξ ολοκλήρου στην τριγωνοποίηση Delaunay των δύο νεφών σημείων. Ο αλγόριθμος ψάχνει να αντιστοιχίσει τέσσερα σημεία δύο ίσων και αντίστοιχων τριγώνων, τα οποία θα ικανοποιούν τις συνθήκες ορθογωνικότητας του πίνακα στροφής. Ουσιαστικά, δύο ισότητες τριγώνων που ικανοποιούν τις συνθήκες που τίθενται αρκούν για να εφαρμοστεί ο μετασχηματισμός στερεού σώματος (στροφή και μεταφορά). Μια σειρά από προσομοιώσεις πιστοποιούν την αποτελεσματικότητα του αλγορίθμου σε περιπτώσεις θορύβου και φθοράς. Τέλος, αναφέρονται τα συμπεράσματα αυτής της εργασίας καθώς και τα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα του αλγορίθμου Fragmatch+ μαζί με τις προτάσεις για μελλοντική έρευνα.	el
heal.abstract	The rapid development of Computer Vision has contributed to the development of techniques and methods utilized even by archeologists for the digitization and reconstruction of ancient objects. This diploma thesis proposes a new method for the unification of conjugated fragments by applying a rigid body transformation. Initially the modern techniques of the three-dimensional recording of archeological finds are presented and a literature review, dealing with relevant applications and the progress up until now. Then, the project integrated in France is described, which gave incentive to the creation of a computer tool, in order to reconstruct broken objects found on the excavation fields. The underlying concept of the present algorithm is based on an existing algorithm, which detects conjugate archaeological fragments based on their geometry. The main difficulty concerning the numerical realization of the assemblage is that no correspondence among the points of the conjugate surfaces is known in advance. The adopted solution presented in the current thesis considers a Rigid Body Transformation which requires four identical points on the surfaces of the two broken fragments. The quest of those points is based entirely on the Delaunay Triangulation of the two point clouds and the algorithm searches to correspond four points of two identical triangles, which will satisfy the orthogonality conditions of the rotation matrix and thus the transformation will be implemented. The robustness of the algorithm is validated through several test cases. Finally, conclusions of this work are mentioned, followed by an analysis of the advantages and disadvantages of the Fragmatch algorithms along with future work proposals.	en
heal.advisorName	Γεωργόπουλος, Ανδρέας	el
heal.committeeMemberName	Ιωαννίδης, Χαράλαμπος	el
heal.committeeMemberName	Δουλάμης, Αναστάσιος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Αγρονόμων και Τοπογράφων Μηχανικών. Τομέας Τοπογραφίας. Εργαστήριο Φωτογραμμετρίας	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	102 σ.
heal.fullTextAvailability	true