6125495278

Identyfikacja i rekonstrukcja elementów rurowych w instalacjach przemysłowych na potrzeby inwentaryzacji 19

6. Podsumowanie i wnioski

Celem niniejszej pracy było opracowanie metody pozwalającej na przetwarzanie danych rzeczywistych pozyskanych ze skaningu laserowego na potrzeby inwentaryzacji instalacjach przemysłowych, głównie pod kątem identyfikacji w nich elementów rurowych. Funkcjonalność tę osiągnięto dzięki opracowanej metodzie filtracji oraz strukturze danych pozwalającej na szybkie identyfikowanie wybranych elementów sceny pomiarowej. Proponowane metoda wykorzystuje wieloetapową segmentację danych pozwalającą na dekompozycję danych z trójwymiarowego układu współrzędnych do układu dwuwymiarowego, w którym następnie wykorzystano metody przetwarzania obrazu dwuwymiarowego. Opracowane narzędzie zweryfikowano w oparciu o dane rzeczywiste ze skanera laserowego.

W wyniku realizacji pracy rozwiązano pewne problemy oraz uzyskano następujące rezultaty:

•    Dane uzyskane w wyniku skanowania laserowego zawsze obarczone są szumem wynikającym z ograniczeń urządzenia związanym z różnorodnością badanych powierzchni, oraz możliwościami technicznymi samego urządzenia. Uzyskany szum całkowicie utrudnia lub wydłuża proces dopasowywania elementu. Parametr intensywności uzyskiwany podczas pomiaru powierzchni może posłużyć, jako informacja o jakości pomiaru w danym punkcie.

Opracowano algorytmy oraz implementacją dwóch metod pozwalających odfdtrować dane: na bazie wzajemnej odległości pomiędzy punktami w chmurze oraz filtracji bazującej na wyszukiwaniu punktów o określonej intensywności, którą wcześniej sklasyfikowano jako szum. Obie metody dały oczekiwane efekty, ale wymaga/y od operatora doświadczenia w określaniu ich parametrów wejściowych.

•    Metoda iteracyjna RANSAC wykorzystywana do wyszukiwania określonych wzorców w obrazie daje prawidłowe wyniki w przypadku, gdy przynajmniej 50% próbek pomiarowych znajduje się na wyszukiwanym wzorcu. W przypadku danych rzeczywistych, w których obszar pomiaru niejednokrotnie wynosi kilkadziesiąt m², przy zarejestrowaniu wszystkich elementów znajdujących się w scenie metoda RANSAC zwykle generuje błędne wyniki.

Opracowano metodologią pozwalającą na wykorzystanie metody RANSAC do pracy na danych rzeczywistych. Możliwość taką uzyskano poprzez odpowiednie przygotowanie próbek danych poprzez ich wcześniejszą filtrację, segmentację a następnie klasyfikację, jako punkty przypisane do płaszczyzny lub walca. Podejście takie nie tylko pozwoliło wykorzystać metodę RANSAC, której warunkiem wykorzystania jest maksymalna ilość danych poza obiektem wynosząca 50%, ale jednocześnie pozwoliło znacznie skrócić liczbę wykonywanych iteracji, które jednocześnie przekładają się na szybkość metody.