مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

الگوریتم جدید فشرده سازی غیراتلافی ابرنقاط با تلفیق سری الگوهای کدگری نورساختاریافته و فشرده سازی ماتریس تک کاناله دوبعدی

نویسندگان
1 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجائی، تهران
2 دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی
3 گروه برق، دانشکده مهندسی، دانشگاه شهید چمران اهواز، ایران
چکیده
با پیشرفت و توسعه روشهای اندازه‌گیری سه بعدی غیرتماسی در طول دو دهه اخیر، به موازات ارتقاء سرعت عملیات اسکن و دقت در اندازه گیری و رشد قابل توجه کاربرد آن در گستره وسیعی از زمینه‌ها (نظیر طراحی، مهندسی معکوس، بازرسی و کنترل کیفی، پزشکی، مستندسازی اشیاء، روباتیک و...) شاهد افزایش حجم اطلاعات بدست آمده (ابرنقاط) از دستگاه اسکنر سه بعدی بعنوان خروجی عملیات اسکن هستیم. و این مسئله موجب بروز محدودیت‌هایی در زمینه مدیریت داده، انتقال داده، ذخیره‌سازی داده و یا حتی توسعه روشهای اسکن بلادرنگ میگردد. بدین وسیله ضرورت فشرده‌سازی و کم کردن حجم این مقدار داده با حفظ و یا حداقل میزان افت در دقت و کیفیت بعنوان یکی از موضوعات مطالعاتی مورد توجه در زمینه پردازش پسین عملیات اسکن بیش از پیش آشکار شده است. این مقاله با ارائه روشی نو و متمایز جهت فشرده‌سازی بدون اتلاف ابرنقاط بدست آمده از عملیات اسکن سه بعدی در قالب یک تصویر دو بعدی تک کاناله معمولی، مبتنی بر روش‌های فشرده‌سازی داده‌های سه‌بعدی براساس تصویر، ضمن طراحی و ساخت یک دستگاه اسکنر سه بعدی غیرتماسی با الگوی نورساختاریافته مبتنی بر تکنیک کدگری، کارایی روش مطرح شده را مورد ارزیابی عملی قرار داده است. نتایج بدست آمده حاکی از صحت و کاربردی بودن این ایده و دستیابی به نرخ فشرده سازی متمایز [230:1] در میان سایر روش‌های فشرده‌سازی غیراتلافی داده‌های سه‌بعدی میباشد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Point-cloud lossless compression new algorithm by merging gray-coded structured light series patterns and compression of two-dimensional single channel matrix

نویسندگان English

Hossein Rashidizad 1
Mohammad Morad Sheikhi 2
Gholamreza Akbarizadeh 3
1 Department of Mechanical Engineering, Shahid Rajaee Teacher Training University, Tehran, Iran
2 Department of Mechanical Engineering, Shahid Rajaee Teacher Training University, Tehran, Iran
3 Electrical Engineering Department, Engineering Faculty, Shahid Chamran University of Ahvaz (SCU), Ahvaz, 61357-831351, Iran
چکیده English

According to the development of non-contact three-dimensional measurement methods over the past two decades, along with the acceleration of scanning operations and the accuracy in measuring and significant development of their application in a wide range of fields (such as design, reverse engineering, quality control and inspection, medicine, documentation of objects, robotics, etc.), we have seen an increase in the amount of information obtained (points cloud) from the 3D scanner as the output of the scan operation. This raises restrictions on data management, data transfer, data storage, or even the development of real-time scanning methods. In this way, the need to compress and reduce the amount of data with the preservation of accuracy or minimum drop in accuracy and quality as one of the issues of interest in the post-processing of scanning operations has been revealed more than ever before. In this paper with presenting a new and distinct method for lossless compression on points cloud obtained from 3D scan operations in the form of an ordinary single-channel 2D image based on the image-based encoding techniques, we have evaluated the performance and effectiveness of the proposed method, while designing and constructing a non-contact 3D scanner with structured-light pattern based on the Gray code technique. The results show the accuracy and applicability of this method and the achievement of distinct compression rate [230:1] among other lossless compression methods of 3D data.

کلیدواژه‌ها English

Point Cloud Compression
three dimensional scanner
optical measuring
gray code
structured light