REKONSTRUKSI 3D PADA PATUNG PURBAKALA DENGAN SCANNER BERBASIS OPTIK
Fendik Eko P2210205019
Pembimbing:Dr. I ketut Edy Purnama. MTProf. Dr. Ir. Mauridhi Hery Purnomo, M.Eng
PROGRAM PASCA SARJANABIDANG KEAHLIAN JARINGAN CERDAS MULTIMEDIAJURUSAN TEKNIK ELEKTROINSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBERSURABAYA2012
Outline:1. PENDAHULUAN2 KAJIAN PUSTAKA3. METODOLOGI PENELITIAN4. HASIL DAN ANALISIS5. KESIMPULAN DAN SARAN
1. PENDAHULUAN1.1. Latar Belakang
Benda purbakala adalah warisan budaya yang keberadaannya tidak bisa dipisahkan dari perkembaganbangsa 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. PermasalahanDalam 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 Artmemaksimalkan pantulan sinar laser dengan merubah papan siku menjadi polos dan menggunakan chessboard pada bidang dasar sebagai kalibrasi eksternal kamera dengan metode plate calibration.
2.4 Benda PurbakalaMonumenten Ordonnantie Stbl. No. 238 tahun 1931.Benda berumur >50th, masa langgam >50th. Penting bagi sejarahBenda penting menurut paleoanthopologiSitus sejarah.
3. METODOLOGI PENELITIAN3.1 Geometri Sistem
citra
Pusat kamera P0
grs obyek
Z
X
Y
Laser
Bidang Laser
U
V
3.2 Metodologi
Citra Laser
Bidang Siku
Kalibrasi Kamera
Garis Obyek
Bidang Laser
Perpotongan Garis Obyek ke Bidang Laser
3D Obyek
Z
X
Y
citra
Pusat kamera P0
Laser obyek
Pers grs obyek
3D word koordinat
YX
Z
N(0,0,1)
N(1,0,0)N(0,1,0)
Z
X
Y
citra
Pusat kamera P0
Bidang Laser Pers grs laser
Vektor normal
citra
Pusat kamera P0
grs obyek
Z
X
Y
Laser
Bidang Laser
U
V
3.6 Bidang Siku Pada Koordinat Dunia
3D word koordinat
YX
Z
N(0,0,1)
N(1,0,0)N(0,1,0)
persamaan bidang siku sebelah kiri (bidang xz)
persamaan bidang siku sebelah kanan (bidang yz) n=(1,0,0)
n=(0,1,0)
3.7 Bidang laser Pada Dunia• Pd1-Pd2=V1• Pd3-Pd4=V2
• n bidang= cross(V1,V2)
Z
X
Y
citra
Pusat kamera P0
Bidang Laser Pers grs laser
Vektor normal
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 ANALISIS4.1 Kalibrasi KameraFocal 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
4.4 Penentuan Bidang Siku Pada Dunia(K1 untuk bidang ZX)
(K1 untuk bidang ZY)
4.5 Penentuan Bidang Laser Pada Dunia
4.8 AnalisisPerbandingan radius dengan obyek sebenarnya (radius 35mm)
Scanning obyek 1center point, X= -58.9606 Y= 25.1523 Z= -9.2157radius 39.9975 Error =0,143 %Scanning obyek 2center point, X= -60.5267 Y= 22.8884 Z= 16.7871radius 39.8043 Error =0,137 %Scanning Obyek 3center point, X= -57.2586 Y= 25.0102 Z= 57.1150radius 37.5437 Error = 0,073 %Scanning obyek 4center point, X= -50.8770 Y= 24.7694 Z= 82.3121radius 41.1458 Error = 0,176 %Scanning obyek 5center point, X= -63.7050 Y= 19.0756 Z= 94.3303radius 40.4389 Error = 0,155 %
Rata – rata error =0,1368%
5.KESIMPULAN DAN SARAN5.1Kesimpulan
• Dari hasil perhitungan kalibrasi internal dan internal kameramenghasilkan f (699.76730; 699.76730) , cc(319.50000;239.50000). T[1.468876, -35.883830, 773.602890], dan matrikrotasi = [-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 denganpersamaan pada hasil perpotongan garis obyek dengan bidanglaser terbentuk point cloud antara (-44.9355,10.4598,58.6796)sampai dengan (-81.9846,48.9698,60.3199 ) dalam koordinatdunia.
• Error radius scanning rata – rata 0,1368%
5.2 SaranPenelitian ini masih terdapat kelamahan pada pengambilan preposesingdalam mengolah koordinat sehingga koordinat yang dihasilkan belummenyerupai obyek dengan baik, mungkin bisa diperbaiki dalampenelitian selanjutnya.