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Title: Análise de métricas para determinar a similaridade entre objetos não rígidos restritos em tempo real
Authors: Avila, Elizabeth Viviana Cabrera
Keywords: Similaridade;Objetos não rígidos;Deformação restrita;Nuvens de pontos;Distância de Mahalanobis;Distância de Hausdorff;Tempo real
Issue Date: 5-Jul-2017
Citation: AVILA, Elizabeth Viviana Cabrera. Análise de métricas para determinar a similaridade entre objetos não rígidos restritos em tempo real. 2017. 72f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecatrônica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2017.
Portuguese Abstract: Dentro da área de Mecatrônica, principalmente em CAD (Computer Aided Desing) e Visão Robótica, são desenvolvidas uma série de aplicações que necessitam da análise de objetos não rígidos ou deformáveis através de representações computacionais dos mesmos. Esta pesquisa mostra como medir similaridade de objetos deformáveis utilizando a representação através de nuvens de pontos tridimensionais. Basicamente, são consideradas três nuvens de pontos do objeto analisado: uma sem alterações, outra que representa o grau de máxima deformação e uma terceira que descreve a deformação de interesse, no momento de execução de alguma aplicação. Estudamos dois métodos alternativos para medir similaridade baseadas em medidas de distâncias, com as respectivas verificações da precisão e tempos. O primeiro método é baseado no cálculo da distância de Mahalanobis e, no segundo, é usada a distância de Hausdorff após uma etapa prévia de registro e alinhamento dos dados. Foram realizados experimentos e análises considerando algumas partes do corpo humano, onde se evidencia que a distância de Mahalanobis tem o menor tempo de execução, sendo factível em tempo real. Várias aplicações nas áreas acima mencionadas podem se basear nos resultados obtidos nesta dissertação para determinar os níveis de deformação de objetos deformáveis restritos.
Abstract: Within the area of Mechatronics, mainly in CAD (Computer Aided Desing) and Robotic Vision, many applications are developed that require the analysis of non-rigid or deformable objects through computational representations of them. This master thesis proposes an approach to measure similarity of deformable objects using three-dimensional points clouds of them. Basically, three point clouds of the analyzed object are considered: one without changes, another representing the degree of maximum deformation and a third that describes the deformation of interest, at the time of application execution. Here are presented two alternatives to measure similarity based on Distance measures, with the respective accuracy and time checks. The first method is based on the Mahalanobis distance computation and, in the second, the Hausdorff distance is used after a registration and alignment steps of the data. The experiments are developed considering some parts of the human body, its evidents that the analysis with Mahalanobis distance has the shortest execution time, being feasible in real time. Several applications in the above mentioned areas can be based on the results obtained in this dissertation to determine the deformation levels of restricted deformable objects.
URI: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/24322
Appears in Collections:PPGEMECA - Mestrado em Engenharia Mecatrônica

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