Registering range images and segmenting 3d object models

Abstract

Bu şalışmada, küresel koordinatlara dayalı kenar şıkarma algoritması kullanılarakcs u cderinlik imgelerinin eşleştirilmesi gerşekleştirilmiştir. Derinlik imgelerini oluşturan tümss c s s s unoktaları kullanmak yerine, ünerdiËimiz kenar şikarma algoritmasından elde edileno g ckenar bilgileri kullanılmıştır. Daha ünce ünerilen yüntemlerden farklı olarak, kenars o o oşıkarma aşamasında küresel koordinat güsterimi kullanılmıştır. Bu güsterim keskin ol-c s u o s omayan kenarların da kolayca şıkarılmasını saËlamaktadır. Kenar bilgilerinin eşleştiril-c g ssmesinde üzyineli en yakın nokta (ICP-Iterative Closest Point) algoritması kullanılmıştır.o sDaha sonra, eşleştirmeyi iyileştirmek işin aynı algoritma tüm noktalar uzerinde uygu-ss s c u ülanmıştır. Bu iki aşamalı eşleştirme işlemi, herhangi bir ilklendirmeye gerek kalmaksızıns s ss sşok hızlı bir şekilde sonuş vermektedir. Ayrıca, yüntemimiz doËrudan uygulanan ICPc s c o galgoritması ile kıyaslandıËında, daha düşuk hatalı sonuşlar uretebilmektedir. Bir diËerg us ü cü gavantajımız da, eşleştirme işlemi sonunda elimizde ayrıca eşleştirilmiş kenar bilgisininss s ss solmasıdır. Bu bilgi nesne tanıma ve ya sınıï¬andırma gibi işlemlerde kullanılabilir.sücUş boyutlu nesnelerin ï¬ziksel anlamı olan bülütleri birşok bigisayar graï¬Ëi uygu-ou c glamasında kullanılmaktadır. Bu şalışmada ayrıca aynı kenar şıkarma algoritması kul-cs clanılarak uş boyutlu nesne modellerinin bülütlenmesi gerşekleştirilmiştir.üc ou c s s

We propose a crude range image registration algorithm based on edge detectionin spherical coordinates. We used the edge features obtained by our edge detectionmethod to register successive range images instead of using the whole point infor-mation. Diï¬erent from previous edge detection methods, we ï¬rst obtain a functionrepresentation in spherical coordinates. This representation allows detecting smoothedges on the object surface easily by a zero crossing edge detector. We use the wellknown ICP algorithm on these edges to register patches in a crude manner. Then, weapply the ICP to whole point set and obtain the ï¬nal registration. The dual operationperformed extremely fast compared to directly registering the points sets without anyinitial estimation. Our method also produced lower registration errors compared to theconventional ICP algorithm. One other important byproduct of our method is that,we can obtain the edges of the 3D object while registering it. These edge points maybe of use in 3D object recognition and classiï¬cation.We also provide a free-form 3D object segmentation algorithm based on the sameedge detection algorithm in spherical coordinates. Physically meaningful segments of a3D object may be useful in various computer graphics applications. In order to segmentfree-form objects, we introduced a novel method in this study.