Görüntülerde gölgelerden 3. boyut elde edilmesi

Abstract

Günümüzde 3 boyutlu modellere üretim, simulasyon, animasyon, sonlu elemanlar analizi, ölçüm gibi çeşitli alanlarda ihtiyaç duyulmaktadır. Modeller tasarlanabileceği gibi, yaygın olarak ölçüleri bilinmeyen veya modeli bulunmayan mevcut 3B'li cisimlerin yeniden modellenmesi de söz konusu olabilir ve bu durumda tersine mühendislik gereklidir. Tersine mühendislikte kullanılan ölçüm verileri, nokta bulutu veya kesitler koordinat ölçüm ya da optik, lazer tarama cihazlarıyla da elde edilebilir ancak bu cihazların maliyetlerinin yüksek olması sebebiyle, dijital fotoğraf makinaları ile alınan 2B'li görüntüler ile 3B'li modeller elde edilmesiyle ilgili çalışmalar son yıllarda hız kazanmıştır. Literatürde konuyla ilgili çeşitli yöntemler mevcuttur ve bu yöntemlerde öne çıkan bazı özellikler; yöntemin kısıtlamaları olup olmadığı, yöntemin kalibrasyon gerektirip gerektirmediği, yöntemin ya da görüntülerin uygulanabilirliği, görüntüler alınırken ışık, döner tabla gibi ekipmanlar kullanılıp kullanılmadığı ve işlem zamanıdır. Tez çalışmasında, dijital fotoğraf makinası ile görüntü alınırken kaybolan 3. boyutun elde edilmesi için cisimler üzerine gölge düşürme yöntemi kullanılmıştır. İki farklı cismin görüntüleri alınmış ve kamera kalibrasyonu yazılımı yardımıyla görüntü üzerindeki gölgelerin 3B'li uzayda transformasyonu yapılmıştır. Gölge kesitler 3B'li tanımlanmıştır.3D models are needed in various areas like production, animation, simulation, FEA, dimensional control etc. Models are designed or widely re-designed when the object is present but the sizes of the object are not known and reverse engineering is necessary when the object doesn?t have a model or an engineering drawing. Modeling is done by using measuring data, point clouds or sections, which are obtained by touching probes (CMM) or optical, laser scanners. However, these devices are expensive, so works about 3D modeling from 2D images captured by digital cameras are increased in recent years. There are different methods in literature that differ if the method have limitations or not, if calibration is needed or not, if the method is applicable to the particular objects, if the the images have desired properties and light, equipments like rotary table etc. are used or not and the process time. In this work, the depth information that is lost while capturing images by digital camera, is reconstructed using shadows. The method is applied to two different objects and by the help of a calibration software, shadow sections on the object surface are transferred into 3D.