spis treści

SPIS TREŚCI
1. Wstęp ....................................................................................................................................... 4
1.1. Wyzwania dla technologii odwzorowania kształtu powierzchni .................................... 6
1.2. Cel i zakres rozprawy ...................................................................................................... 10
2. Przegląd istniejących rozwiązań .............................................................................................. 12
2.1. Przegląd niekoherentnych, optycznych metod odwzorowania kształtu obiektów .......... 13
2.2. Przegląd wybranych algorytmów do analizy i przetwarzania wyników z systemów odwzorowania kształtu ........................................................................................................ 17
3. Koncepcja optomechatronicznego czujnika 3D/4D ................................................................ 22
4. Metody kalibracji i pomiarów w optomechatronicznym czujniku 3D/4D ..............................
4.1. Kalibracja geometrii systemu kierunkowego ..................................................................
4.2. Pomiar 3D obiektów statycznych ....................................................................................
4.3. Pomiar 3D obiektów ożywionych ...................................................................................
4.3.1. Metoda pomiaru ....................................................................................................
4.3.2. Oszacowanie niepewności pomiaru ......................................................................
4.4. Pomiar 4D obiektów ożywionych ...................................................................................
4.4.1. Metoda pomiaru ....................................................................................................
4.4.2. Oszacowanie niepewności pomiaru ......................................................................
4.5. Odwzorowanie barwy w oświetleniu bezcieniowym ......................................................
27
30
41
44
44
46
47
47
57
58
5. Wybrane zagadnienia przetwarzania danych w optomechatronicznym czujniku 3D/4D .......
5.1. Automatyczne łączenie danych z wielu kierunków (AKP) ............................................
5.2. Triangulacja chmury punktów.........................................................................................
5.3. Tworzenie tekstury dla siatki trójkątów ..........................................................................
60
60
64
70
6. Wybrane zastosowania optomechatronicznego czujnika 3D/4D............................................. 72
6.1. Analiza lejkowatości klatki piersiowej ........................................................................... 72
6.1.1. Optomechatroniczny czujnik 3D/4D do analizy lejkowatości klatki piersiowej .. 73
6.1.2. Weryfikacja kliniczna wyznaczania parametru (I3ds) ............................................. 76
6.2. Śledzenie struktur anatomicznych na powierzchni ciała człowieka ............................... 78
6.2.1. Optomechatroniczny czujnik 3D/4D do śledzenia struktur anatomicznych ......... 78
6.2.2. Oszacowanie dokładności pozycjonowania struktur............................................. 82
6.3. Skrócenie czasu pomiarów wielkości geometrycznych 3D dla elementów technicznych ................................................................................................................................. 83
6.3.1. Optomechatroniczny czujnik 3D/4D do pomiarów wielkości geometrycznych ... 83
6.3.2. Ocena działania modułu ........................................................................................ 89
6.4. Tworzenie modelu 3D do zastosowań w rzeczywistości wirtualnej i wzbogaconej ....... 92
6.4.1. Optomechatroniczny czujnik 3D/4D do tworzenia modeli wirtualnych ............... 92
6.4.2. Przykłady zastosowania modeli wirtualnych ........................................................ 95
6.5. Tworzenie dokumentacji wieczystej 3D obiektów zabytkowych wraz z urzeczywistnieniem koncepcji konserwacji prewencyjnej................................................................. 98
6.5.1. Optomechatroniczny czujnik 3D/4D do tworzenia dokumentacji wieczystej ...... 99
6.5.2. Wybrany przykład do tworzenia hipotez historycznych ....................................... 102
7. Podsumowanie i kierunki dalszych prac ................................................................................. 103
Bibliografia .................................................................................................................................... 106
Summary: Three-dimensional imaging of real objects by structured light.................................... 115