REKONSTRUKSI 3D PADA PATUNG PURBAKALA DENGAN SCANNER BERBASIS OPTIK
Fendik Eko P 2210205019 Pembimbing: Dr. I ketut Edy Purnama. MT Prof. Dr. Ir. Mauridhi Hery Purnomo, M.Eng
PROGRAM PASCA SARJANA BIDANG KEAHLIAN JARINGAN CERDAS MULTIMEDIA JURUSAN TEKNIK ELEKTRO INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2012
Outline: 1. 2 3. 4. 5.
PENDAHULUAN KAJIAN PUSTAKA METODOLOGI PENELITIAN HASIL DAN ANALISIS KESIMPULAN DAN SARAN
1. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Benda purbakala adalah warisan budaya yang keberadaannya tidak bisa dipisahkan dari perkembagan bangsa Indonesia Berbagai upaya dalam pendokumentasian dan juga mencegah pemalsuan benda purbakala 3D laser scanner merupakan salah satu cara untuk pendokumentasian Berbagai permasalahan dalam 3D laser scanner
Penelitian Terkait
Janne Heikkilla and Olli silven. A four-step Calibration procedure with Implicit Image Correction, Infotech Oulu and Departement Electrical of Enginerring University of Oulu (1997). Finland
Tsioukas, P.Patias, P.F. Jacobs. A Novel System For The 3d Reconstruction Of Small Archaeological Objects. Mississippi State University, Cobb Institute of Archaeology
Ana S. Ferreira. A. Paulo Moreira Paulo G. Costa. Low-Cost System for Object PositioningThrough Laser-Camera Triangulation. University of Porto Department of Electrical and Computer Engineering Porto – Portugal
1.2. Permasalahan Dalam kalibrasi yang menggunakan papan siku digunakan untuk mencari parameter eksternal kamera. Dengan adanya chessboard sebagai kalibrasi pada papan siku tersebut sangat mengganggu garis laser yang ditangkap kamera. 1.3. Tujuan Penelitian memperbaiki posisi cheesboard dengan merubah letaknya berada dibawah sehingga papan siku dapat maksimal memantulkan sinar laser.
1.4. Manfaat Penelitian
Pengembangan 3D laser Scanner Penelitia n 3D laser scanner di Indonesia
1.5. Kontribusi State Of The Art memaksimalkan pantulan sinar laser dengan merubah papan siku menjadi polos dan menggunakan chessboard pada bidang dasar sebagai kalibrasi eksternal kamera dengan metode plate calibration.
2. KAJIAN PUSTAKA Y
2.1 Kamera Model X
X Y x
C
X
Z
P Principal Axis
Camera Center Image Plane
2.3 Kalibrasi Kamera 2.3.1 Kalibrasi Internal ~ ui ~ v i
f xi = zi yi
2.3.2 Kalibrasi Ekternal
2.4 Benda Purbakala Monumenten Ordonnantie Stbl. No. 238 tahun 1931. Benda berumur >50th, masa langgam >50th. Penting bagi sejarah Benda penting menurut paleoanthopologi Situs sejarah.
3. METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Geometri Sistem Z
Laser Pusat kamera P0
Bidang Laser
citra U grs obyek
Y
X
V
3.2 Metodologi Z
citra Pusat kamera P0
Pers grs obyek
Laser obyek
Z
Laser
Y Pusat kamera P0
Bidang Laser
citra U
Kalibrasi Kamera
X
grs obyek
V
Y
Garis Obyek X
Perpotongan Garis Obyek ke Bidang Laser
Citra Laser
Bidang Laser Z
Z
citra Pusat kamera P0
N(0,1,0)
N(1,0,0) Bidang Laser
Pers grs laser
Vektor normal
Bidang Siku N(0,0,1) X
Y
Y
3D word koordinat
X
3D Obyek
3. 3 Kalibrasi Kamera 3. 3.1 Kalibrasi Internal Kamera
3. 3.2 Kalibrasi Eksternal Kamera
3.4 Citra Laser
2.5 Garis Obyek P obyek Z
citra Pusat kamera P0
Pers grs obyek
Laser obyek
P0 Y
X
Persamaan garis
Persamaan Bidang
3.6 Bidang Siku Pada Koordinat Dunia Z
persamaan bidang siku sebelah kiri (bidang xz) n=(0,1,0)
N(0,1,0)
N(1,0,0)
persamaan bidang siku sebelah kanan (bidang yz) n=(1,0,0) N(0,0,1) X 3D word koordinat
Y
3.7 Bidang laser Pada Dunia • •
Pd1-Pd2=V1 Pd3-Pd4=V2
•
n bidang= cross(V1,V2) Z
citra Pusat kamera P0
Bidang Laser
Pers grs laser
Vektor normal
Y
X
3.9 Dimensi Obyek Dari hasil perpotongan garis obyek dan bidang laser membentuk titik-titik koordinat yang dapat dimasukkan kedalam program pembuat gambar 3 dimensi dalam penelitian ini kami menggunakan Auto Cadd untuk visualisasi obyek 3 dimensi.
4. HASIL DAN ANALISIS 4.1 Kalibrasi Kamera Focal length = [699.76730, 699.76730], Principal point = [319.50000, 239.50000] vektor translasi = [1.468876, -35.883830, 773.602890], matrik rotasi = [-0.585690 0.803143 -0.109218, 0.540070 0.286216 0.791458, -0.604394 -0.522534 -0.601387].
-
4. 2 Preprocessing Citra Preprocessing diambil komponen merah Proses mendapatkan koordinat secara manual
4.3 Perhitungan Garis Obyek Diambil satu point dari titik obyek (345,178)
Pers garis obyek
4.4 Penentuan Bidang Siku Pada Dunia (K1 untuk bidang ZX) (K1 untuk bidang ZY)
4.5 Penentuan Bidang Laser Pada Dunia
Vektor normal bidang laser
4.6 Perpotongan Garis Obyek Kebidang Laser
4.7 3D Obyek Scanning obyek 1
Scanning obyek 2
Scanning obyek 3
Scanning obyek 4
Scanning obyek 5
Scanning obyek 1,2,3,4,5
Scanning obyek patung
4.8 Analisis Perbandingan radius dengan obyek sebenarnya (radius 35mm) Scanning obyek 1 center point, X= -58.9606 radius 39.9975 Scanning obyek 2 center point, X= -60.5267 radius 39.8043 Scanning Obyek 3 center point, X= -57.2586 radius 37.5437 Scanning obyek 4 center point, X= -50.8770 radius 41.1458 Scanning obyek 5 center point, X= -63.7050 radius 40.4389
Y= 25.1523 Z= -9.2157 Error =0,143 % Y= 22.8884 Z= 16.7871 Error =0,137 % Y= 25.0102 Z= 57.1150 Error = 0,073 % Y= 24.7694 Z= 82.3121 Error = 0,176 % Y= 19.0756 Z= 94.3303 Error = 0,155 %
Rata – rata error =0,1368%
5.KESIMPULAN DAN SARAN 5.1Kesimpulan • Dari hasil perhitungan kalibrasi internal dan internal kamera menghasilkan f (699.76730; 699.76730) , cc(319.50000 ;239.50000). T[1.468876, -35.883830, 773.602890], dan matrik rotasi = [-0.585690 0.803143 -0.109218, 0.540070 0.286216 0.791458, -0.604394 -0.522534 -0.601387]. • Bidang laser yang terletak pada dunia diketahui dengan persamaan pada hasil perpotongan garis obyek dengan bidang laser terbentuk point cloud antara (-44.9355,10.4598,58.6796) sampai dengan (-81.9846,48.9698,60.3199 ) dalam koordinat dunia. • Error radius scanning rata – rata 0,1368%
5.2 Saran Penelitian ini masih terdapat kelamahan pada pengambilan preposesing dalam mengolah koordinat sehingga koordinat yang dihasilkan belum menyerupai obyek dengan baik, mungkin bisa diperbaiki dalam penelitian selanjutnya.
