Reamostragem adaptativa para simplificação de nuvens de pontos

Orientador(a) (dc.contributor.advisor)Silveira Junior, Luiz Gonzaga da
Lattes Orientador(a) (dc.contributor.advisorLattes)http://lattes.cnpq.br/4109110009789771pt_BR
Autor(a) (dc.contributor.author)Silva, Fabrício Müller da
Autor(a) Lattes (dc.contributor.authorLattes)http://lattes.cnpq.br/9714083692507599pt_BR
Data de Disponibilização (dc.date.accessioned)2015-10-27T14:34:35Z
dc.date.available (dc.date.available)2015-10-27T14:34:35Z
Data da defesa / Data do evento (dc.date.issued)2015-08-31
Abstract (dc.description.abstract)This paper presents a simple and efficient algorithm for point cloud simplification based on the local inclination of the surface sampled by the input set. The objective is to transform the original point cloud in a small as possible one, keeping the features and topology of the original surface. The proposed algorithm performs an adaptive resampling of the input set, removing unnecessary points to maintain a level of quality defined by the user in the final dataset. The process consists of a recursive partitioning in the input set using Principal Component Analysis (PCA). PCA is applied for defining the successive partitions, for obtaining the linear approximations (planes) for each partition, and for evaluating the quality of those approximations. Finally, the algorithm makes a simple choice of the points to represent the linear approximation of each partition. These points are the final dataset of the simplification process. For result evaluation, a distance metric between polygon meshes, based on Hausdorff distance, was defined, comparing the reconstructed surface using the original point clouds and the reconstructed surface usingthe filtered ones. The algorithm achieved compression rates up to 95% of the input dataset,while reducing the total execution time of reconstruction process, keeping the features and the topology of the original model. The quality of the reconstructed surface using the filtered point cloud is also attested by the distance metric.en
Resumo (dc.description.resumo)Este trabalho apresenta um algoritmo para simplificação de nuvens de pontos baseado na inclinação local da superfície amostrada pelo conjunto de pontos de entrada. O objetivo é transformar a nuvem de pontos original no menor conjunto possível, mantendo as características e a topologia da superfície original. O algoritmo proposto reamostra de forma adaptativa o conjunto de entrada, removendo pontos redundantes para manter um determinado nível de qualidade definido pelo usuário no conjunto final. O processo consiste em um particionamento recursivo do conjunto de entrada através da Análise de Componentes Principais (PCA). No algoritmo, PCA é aplicada para definir as partições sucessivas, para obter uma aproximação linear (por planos) em cada partição e para avaliar a qualidade de cada aproximação. Por fim, o algoritmo faz uma escolha simples de quais pontos serão mantidos para representar a aproximação linear de cada partição. Estes pontos formarão o conjunto de dados final após o processo de simplificação. Para avaliação dos resultados foi aplicada uma métrica de distância entre malhas de polígonos, baseada na distância de Hausdorff, comparando a superfície reconstruída com a nuvem de pontos original e aquela reconstruída com a nuvem filtrada. Os resultados obtidos com o algoritmo conseguiram uma taxa de até 95% de compactação do conjunto de dados de entrada, diminuindo o tempo total de execução do processo de reconstrução, mantendo as características e a topologia do modelo original. A qualidade da superfície reconstruída com a nuvem filtrada também é atestada pela métrica de comparação.pt_BR
Agência de fomento (dc.description.sponsorship)Nenhumapt_BR
URI (dc.identifier.uri)http://www.repositorio.jesuita.org.br/handle/UNISINOS/4916
Idioma (dc.language)pt_BRpt_BR
Nome da instituição (dc.publisher)Universidade do Vale do Rio dos Sinospt_BR
País da Instituição (dc.publisher.country)Brasilpt_BR
Departamento (dc.publisher.department)Escola Politécnicapt_BR
Sigla da Instituição (dc.publisher.initials)Unisinospt_BR
Programa (dc.publisher.program)Programa de Pós-Graduação em Computação Aplicadapt_BR
Direitos de acesso ao documento (dc.rights)openAccesspt_BR
Assunto (dc.subject)Nuvem de pontospt_BR
Assunto (dc.subject)Simplificaçãopt_BR
Assunto (dc.subject)Reconstrução de superfíciespt_BR
Assunto (dc.subject)Análise de componentes principaispt_BR
Assunto (dc.subject)Point clouden
Assunto (dc.subject)Simplificationen
Assunto (dc.subject)Surface reconstructionen
Assunto (dc.subject)Principal component analysisen
Tema (CNPq) (dc.subject.cnpq)ACCNPQ::Ciências Exatas e da Terra::Ciência da Computaçãopt_BR
Título (dc.title)Reamostragem adaptativa para simplificação de nuvens de pontospt_BR
Tipo de arquivo (dc.type)Dissertaçãopt_BR

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