In this paper, we present how to create a point cloud for a target area using multiple unmanned aerial vehicle images and to remove the gaps and overlapping points between datasets. For this purpose, first, IBA (Incremental Bundle Adjustment) technique was applied to correct the position and attitude of UAV platform. We generate a point cloud by using MDR (Multi-Dimensional Relaxation) matching technique. Next, we register point clouds based on observation vectors between stereo images by doing this we remove gaps between point clouds which are generated from different stereo pairs. Finally, we applied an occupancy grids based integration algorithm to remove duplicated points to create an integrated point cloud. The experiments were performed using UAV images, and our experiments show that it is possible to remove gaps and duplicate points between point clouds generated from different stereo pairs.
Recently, with the development of computer graphics technology, research on technology for expressing real objects as more realistic virtual graphics is being actively conducted. Point cloud is a technology that uses numerous points, including 2D spatial coordinates and color information, to represent 3D objects, and they require huge data storage and high-performance computing devices to provide various services. Video-based Point Cloud Compression (V-PCC) technology is currently being studied by the international standard organization MPEG, which is a projection based method that projects point cloud into 2D plane, and then compresses them using 2D video codecs. V-PCC technology compresses point cloud objects using 2D images such as Occupancy map, Geometry image, Attribute image, and other auxiliary information that includes the relationship between 2D plane and 3D space. When increasing the density of point cloud or expanding an object, 3D calculation is generally used, but there are limitations in that the calculation method is complicated, requires a lot of time, and it is difficult to determine the correct location of a new point. This paper proposes a method to generate additional points at more accurate locations with less computation by applying 2D interpolation to the image on which the point cloud is projected, in the V-PCC technology.
This paper considers a method of fast correspondence matching for iterative closest point (ICP) algorithm. In robotics, the ICP algorithm and its variants have been widely used for pose estimation by finding the translation and rotation that best align two point clouds. In computational perspectives, the main difficulty is to find the correspondence point on the reference point cloud to each observed point. Jump-table-based correspondence matching is one of the methods for reducing computation time. This paper proposes a method that corrects errors in an existing jump-table-based correspondence matching algorithm. The criterion activating the use of jump-table is modified so that the correspondence matching can be applied to the situations, such as point-cloud registration problems with highly curved surfaces, for which the existing correspondence-matching method is non-applicable. For demonstration, both hardware and simulation experiments are performed. In a hardware experiment using Hokuyo-10LX LiDAR sensor, our new algorithm shows 100% correspondence matching accuracy and 88% decrease in computation time. Using the F1TENTH simulator, the proposed algorithm is tested for an autonomous driving scenario with 2D range-bearing point cloud data and also shows 100% correspondence matching accuracy.
Recently, the development of image processing technology, as well as hardware performance, has been continuing the research on 3D point processing technology that provides users with free viewing angle and stereoscopic effect in various fields. Point cloud technology, which is a type of representation of 3D point, has attracted attention in various fields because it can acquired/expressed point precisely. However, since Hundreds of thousands, millions of point are required to represent one 3D point cloud content, there is a disadvantage that a larger amount of storage space is required than a conventional 2D content. For this reason, the MPEG (Moving Picture Experts Group), an international standardization organization, is continuing to research how to efficiently compress, store, and transmit 3D point cloud content to users. In this paper, a V-PCC bitstream generated by a V-PCC (Video-based Point Cloud Compression) encoder proposed by the MPEG-I (Immersive) group is composed of an MPU (Media Processing Unit) defined by the MMT. In addition, by extending the signaling message defined in the MMT standard, a parameter for a segmented transmission method of the 3D point cloud content by area and quality parameters considering the characteristic of the 3D point cloud content, so that the quality parameters can be selectively determined according to the user's request. Finally, in this paper, we verify the result through design/implementation of the verification platform based on the proposed technology.
In this study, we proposed a new approach to segment ground and nonground points gained from a 3D laser range sensor. The primary aim of this research was to provide a fast and effective method for ground segmentation. In each frame, we divide the point cloud into small groups. All threshold points and start-ground points in each group are then analyzed. To determine threshold points we depend on three features: gradient, lost threshold points, and abnormalities in the distance between the sensor and a particular threshold point. After a threshold point is determined, a start-ground point is then identified by considering the height difference between two consecutive points. All points from a start-ground point to the next threshold point are ground points. Other points are nonground. This process is then repeated until all points are labelled.
In this paper, we propose an innovative approach that leverages deep learning to find optimal reference points for achieving precise tooth segmentation in three-dimensional tooth point cloud data. A dataset consisting of 350 aligned maxillary and mandibular cloud data was used as input, and both end coordinates of individual teeth were used as correct answers. A two-dimensional image was created by projecting the rendered point cloud data along the Z-axis, where an image of individual teeth was created using an object detection algorithm. The proposed algorithm is designed by adding various modules to the Unet model that allow effective learning of a narrow range, and detects both end points of the tooth using the generated tooth image. In the evaluation using DSC, Euclid distance, and MAE as indicators, we achieved superior performance compared to other Unet-based models. In future research, we will develop an algorithm to find the reference point of the point cloud by back-projecting the reference point detected in the image in three dimensions, and based on this, we will develop an algorithm to divide the teeth individually in the point cloud through image processing techniques.
International journal of advanced smart convergence
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v.9
no.3
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pp.192-198
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2020
The 3D point cloud is a key technology of object detection for virtual reality and augmented reality. In order to apply various areas of object detection, it is necessary to obtain 3D information and even color information more easily. In general, to generate a 3D point cloud, it is acquired using an expensive scanner device. However, 3D and characteristic information such as RGB and depth can be easily obtained in a mobile device. GNN (Graph Neural Network) can be used for object detection based on these characteristics. In this paper, we have generated RGB and RGBD by detecting basic information and characteristic information from the KITTI dataset, which is often used in 3D point cloud object detection. We have generated RGB-GNN with i-GNN, which is the most widely used LiDAR characteristic information, and color information characteristics that can be obtained from mobile devices. We compared and analyzed object detection accuracy using RGBD-GNN, which characterizes color and depth information.
Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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v.23
no.9
s.186
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pp.200-207
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2006
In this paper a new approach which combines implicit surface scheme and NURBS surface interpolation method is proposed in order to generate a complete surface model from unorganized point cloud data. In the method a base surface was generated by creating smooth implicit surface from the input point cloud data through which the actual surface would pass. The implicit surface was defined by a combination of shape functions including quadratic polynomial function, cubic polynomial functions and radial basis function using adaptive domain decomposition method. In this paper voxel data which can be extracted easily from the base implicit surface were used in order to generate rectangular net with good quality using the normal projection and smoothing scheme. After generating the interior points and tangential vectors in each rectangular region considering the required accuracy, the NURBS surface were constructed by interpolating the rectangular array of points using boundary tangential vectors which assure C$^1$ continuity between rectangular patches. The validity and effectiveness of this new approach was demonstrated by performing numerical experiments for the various types of point cloud data.
Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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2021.10a
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pp.422-424
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2021
In this paper, it leads the approach of fusing multiple RGB cameras for visual objects recognition based on deep learning with convolution neural network and 3D Light Detection and Ranging (LiDAR) to observe the environment and match into a 3D world in estimating the distance and position in a form of point cloud map. The goal of perception in multiple cameras are to extract the crucial static and dynamic objects around the autonomous vehicle, especially the blind spot which assists the AV to navigate according to the goal. Numerous cameras with object detection might tend slow-going the computer process in real-time. The computer vision convolution neural network algorithm to use for eradicating this problem use must suitable also to the capacity of the hardware. The localization of classified detected objects comes from the bases of a 3D point cloud environment. But first, the LiDAR point cloud data undergo parsing, and the used algorithm is based on the 3D Euclidean clustering method which gives an accurate on localizing the objects. We evaluated the method using our dataset that comes from VLP-16 and multiple cameras and the results show the completion of the method and multi-sensor fusion strategy.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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