find_deformable_surface_modelT_find_deformable_surface_modelFindDeformableSurfaceModelFindDeformableSurfaceModel (Operator)

Name

find_deformable_surface_modelT_find_deformable_surface_modelFindDeformableSurfaceModelFindDeformableSurfaceModel — Suchen des besten Matches eines deformierbaren Oberflächenmodells in einer Szene.

Signatur

Beschreibung

find_deformable_surface_modelfind_deformable_surface_modelFindDeformableSurfaceModelFindDeformableSurfaceModelFindDeformableSurfaceModel sucht den besten Match des deformierbaren Oberflächenmodells DeformableSurfaceModelDeformableSurfaceModelDeformableSurfaceModelDeformableSurfaceModeldeformableSurfaceModel in der 3D-Szene ObjectModel3DObjectModel3DObjectModel3DObjectModel3DobjectModel3D. Das deformierbare Oberflächenmodell DeformableSurfaceModelDeformableSurfaceModelDeformableSurfaceModelDeformableSurfaceModeldeformableSurfaceModel muss zuvor z.B. mittels create_deformable_surface_modelcreate_deformable_surface_modelCreateDeformableSurfaceModelCreateDeformableSurfaceModelCreateDeformableSurfaceModel oder read_deformable_surface_modelread_deformable_surface_modelReadDeformableSurfaceModelReadDeformableSurfaceModelReadDeformableSurfaceModel erstellt worden sein. Das 3D-Objektmodell der Szene kann beispielsweise mittels read_object_model_3dread_object_model_3dReadObjectModel3dReadObjectModel3dReadObjectModel3d aus einer Datei gelesen worden sein oder aus Bildern mittels xyz_to_object_model_3dxyz_to_object_model_3dXyzToObjectModel3dXyzToObjectModel3dXyzToObjectModel3d erstellt worden sein.

Zum Auffinden des Oberflächenmodells werden Punkte und Normalen der 3D-Szene verwendet. Die Szene sollte eine der folgenden Optionen zur Verfügung stellen:

• Punkte und Punktnormalen

• Punkte und ein 2D-Mapping, z.B. für 3D-Objektmodelle die mittels xyz_to_object_model_3dxyz_to_object_model_3dXyzToObjectModel3dXyzToObjectModel3dXyzToObjectModel3d erstellt wurden

Für eine genaue Pose ist es wichtig, dass die Normalen der Szene und des Modells in die gleiche Richtung zeigen (siehe 'scene_invert_normals'"scene_invert_normals""scene_invert_normals""scene_invert_normals""scene_invert_normals"). Wird eine vermaschte Szene mit Dreiecken oder Polygonen übergeben, z.B. ein CAD-Modell, so werden die Flächen ignoriert und nur die Punkte der Szene verwendet. In der Regel sollte daher nicht in einer vermaschten Szene gesucht werden. Stattdessen sollte eine solche Szene zuvor beispielsweise mit sample_object_model_3dsample_object_model_3dSampleObjectModel3dSampleObjectModel3dSampleObjectModel3d in Punkte mit Normalen umgewandelt werden. Werden verrauschte Daten verwendet, z.B. von Time-of-Flight-Kameras, sollte der generische Parameter 'scene_normal_computation'"scene_normal_computation""scene_normal_computation""scene_normal_computation""scene_normal_computation" auf 'mls'"mls""mls""mls""mls" gesetzt werden um robustere Ergebnisse zu erhalten (s.u.).

Die 3D-Szene ObjectModel3DObjectModel3DObjectModel3DObjectModel3DobjectModel3D wird zunächst gleichmäßig abgetastet. Der Parameter RelSamplingDistanceRelSamplingDistanceRelSamplingDistanceRelSamplingDistancerelSamplingDistance gibt die Abtastdistanz relativ zum Durchmesser des Oberflächenmodells an. Verkleinert man RelSamplingDistanceRelSamplingDistanceRelSamplingDistanceRelSamplingDistancerelSamplingDistance, so werden mehr Punkte der Szene abgetastet, was zu einem stabileren aber langsameren Matching führt. Erhöht man RelSamplingDistanceRelSamplingDistanceRelSamplingDistanceRelSamplingDistancerelSamplingDistance, so werden weniger Punkte abgetastet, was zu einem weniger stabilen aber schnelleren Matching führt. Eine Illustration zur RelSamplingDistanceRelSamplingDistanceRelSamplingDistanceRelSamplingDistancerelSamplingDistance befindet sich bei dem Operator create_deformable_surface_modelcreate_deformable_surface_modelCreateDeformableSurfaceModelCreateDeformableSurfaceModelCreateDeformableSurfaceModel.

Die abgetasteten Punkte können mit dem Operator get_deformable_surface_matching_resultget_deformable_surface_matching_resultGetDeformableSurfaceMatchingResultGetDeformableSurfaceMatchingResultGetDeformableSurfaceMatchingResult abgerufen werden. Für ein robustes Matching sollten mindestens 50-100 Punkte auf jeder zu findenden Objektinstanz liegen.

Zunächst wird die ungefähre Lage des Objektes gesucht. Diese wird anschließend verfeinert, d.h. genauer an die Szene angepasst. Die generischen Parameter zum Steuern der Verfeinerung sind weiter unten beschrieben.

Wurde eine Objektinstanz gefunden, so wird in ScoreScoreScoreScorescore eine Bewertung des Ergebnisses zurückgeliefert und im Ergebnishandle DeformableSurfaceMatchingResultDeformableSurfaceMatchingResultDeformableSurfaceMatchingResultDeformableSurfaceMatchingResultdeformableSurfaceMatchingResult dessen Lage und Deformation. Die Details des Ergebnisses, z.B. das deformierte Modell oder die Lage von Referenzpunkten, können über den Operator get_deformable_surface_matching_resultget_deformable_surface_matching_resultGetDeformableSurfaceMatchingResultGetDeformableSurfaceMatchingResultGetDeformableSurfaceMatchingResult abgerufen werden.

Die Bewertung ist zwischen 0 und 1 normalisiert und repräsentiert welcher Anteil der Oberfläche des Modells in der Szene gefunden wurde. Ein Wert von 1 bedeutet dabei ein perfektes Ergebnis, d.h. das gesamte Modell wurde gefunden. Der Parameter MinScoreMinScoreMinScoreMinScoreminScore kann verwendet werden um das Ergebnis zu filtern. Ein Match wird nur zurückgegeben, wenn sein Score größer als MinScoreMinScoreMinScoreMinScoreminScore ist.

In den Parametern GenParamNameGenParamNameGenParamNameGenParamNamegenParamName und GenParamValueGenParamValueGenParamValueGenParamValuegenParamValue können generische Parameter und deren Werte übergeben werden. GenParamNameGenParamNameGenParamNameGenParamNamegenParamName enthält ein Tupel von Parameternamen die gesetzt werden sollen, und GenParamValueGenParamValueGenParamValueGenParamValuegenParamValue die dazugehörigen Werte. Die folgenden Werte sind für GenParamNameGenParamNameGenParamNameGenParamNamegenParamName möglich:

'scene_normal_computation'"scene_normal_computation""scene_normal_computation""scene_normal_computation""scene_normal_computation":

Dieser Parameter steuert die Normalenberechnung der abgetasteten 3D-Szene. Im Standard-Modus 'fast'"fast""fast""fast""fast" werden die Normalen anhand einer relativ kleinen Nachbarschaft berechnen. Im Modus 'mls'"mls""mls""mls""mls" wird eine größere Nachbarschaft einbezogen und das komplexere aber genauere 'mls'"mls""mls""mls""mls"-Verfahren für die Normalenberechnung verwendet. Eine genauere Beschreibung des 'mls'"mls""mls""mls""mls"-Verfahrens findet sich beim Operator surface_normals_object_model_3dsurface_normals_object_model_3dSurfaceNormalsObjectModel3dSurfaceNormalsObjectModel3dSurfaceNormalsObjectModel3d. Der 'mls'"mls""mls""mls""mls"-Modus ist vor allem für Daten mit hohem Rauschen gedacht, z.B. für Bilder aus Time-of-Flight-Kameras.

Mögliche Werte: 'fast'"fast""fast""fast""fast", 'mls'"mls""mls""mls""mls"

Standardwert: 'fast'"fast""fast""fast""fast"

'scene_invert_normals'"scene_invert_normals""scene_invert_normals""scene_invert_normals""scene_invert_normals":

Dieser Parameter invertiert die Normalenausrichtung der 3D-Szene. Die Normalenausrichtungen (einwärts oder auswärts) der Szene müssen mit den Ausrichtungen des 3D-Objektmodells übereinstimmen. Wenn sowohl das Modell als auch die Szene mit demselben Aufbau aufgenommen werden, so zeigen die Normalen bereits in die gleiche Richtung. Wenn beim Matching der Effekt auftritt, dass das Modell auf der 'Außenseite' der Szene gefunden wird, so sollte versucht werden, diesen Parameter auf 'true'"true""true""true""true" zu setzen. Es ist auch darauf zu achten, dass die Normalen in der Szene alle entweder nach innen oder nach außen zeigen, d.h. konsistent orientiert sind.

Mögliche Werte: 'false'"false""false""false""false", 'true'"true""true""true""true"

Standardwert: 'false'"false""false""false""false"

'pose_ref_num_steps'"pose_ref_num_steps""pose_ref_num_steps""pose_ref_num_steps""pose_ref_num_steps":

Anzahl der Iterationen der deformierbaren Verfeinerung. Erhöht man diesen Wert, so wird die Verfeinerung genauer aber langsamer. Verringert man den Wert, so wird sie entsprechend ungenauer und schneller. Ab einer gewissen Anzahl an Iterationen konvergiert das Verfahren, so dass eine weitere Erhöhung keinen Effekt mehr auf die Genauigkeit hat.

Dieser Parameter wird ignoriert, wenn die exakte Pose-Verfeinerung deaktiviert ist.

Vorgeschlagene Werte: 1, 10, 25, 50

Standardwert: 25

Assertion: 'pose_ref_num_steps'"pose_ref_num_steps""pose_ref_num_steps""pose_ref_num_steps""pose_ref_num_steps" > 0

'pose_ref_dist_threshold_rel'"pose_ref_dist_threshold_rel""pose_ref_dist_threshold_rel""pose_ref_dist_threshold_rel""pose_ref_dist_threshold_rel":

Setzt den Abstandsschwellwert für die deformierbare Verfeinerung relativ zum Durchmesser des Modells. Nur Punkte deren Abstand zur Objektinstanz diesen Schwellwert unterschreiten gehen in die Verfeinerung ein. Punkte, die weiter von der Instanz entfernt sind, werden ignoriert. Nur einer der beiden Parameter 'pose_ref_dist_threshold_rel'"pose_ref_dist_threshold_rel""pose_ref_dist_threshold_rel""pose_ref_dist_threshold_rel""pose_ref_dist_threshold_rel" und 'pose_ref_dist_threshold_abs'"pose_ref_dist_threshold_abs""pose_ref_dist_threshold_abs""pose_ref_dist_threshold_abs""pose_ref_dist_threshold_abs" sollte gesetzt werden. Werden beide gesetzt, so wird nur der zuletzt gesetzte Wert verwendet.

Vorgeschlagene Werte: 0.05, 0.1, 0.25, 0.3

Standardwert: 0.25

Assertion: 0 < 'pose_ref_dist_threshold_rel'"pose_ref_dist_threshold_rel""pose_ref_dist_threshold_rel""pose_ref_dist_threshold_rel""pose_ref_dist_threshold_rel"

'pose_ref_dist_threshold_abs'"pose_ref_dist_threshold_abs""pose_ref_dist_threshold_abs""pose_ref_dist_threshold_abs""pose_ref_dist_threshold_abs":

Setzt den Abstandsschwellwert für die deformierbare Verfeinerung als absoluten Wert. Für Details siehe den Parameter 'pose_ref_dist_threshold_rel'"pose_ref_dist_threshold_rel""pose_ref_dist_threshold_rel""pose_ref_dist_threshold_rel""pose_ref_dist_threshold_rel". Nur einer der beiden Parameter 'pose_ref_dist_threshold_rel'"pose_ref_dist_threshold_rel""pose_ref_dist_threshold_rel""pose_ref_dist_threshold_rel""pose_ref_dist_threshold_rel" und 'pose_ref_dist_threshold_abs'"pose_ref_dist_threshold_abs""pose_ref_dist_threshold_abs""pose_ref_dist_threshold_abs""pose_ref_dist_threshold_abs" sollte gesetzt werden. Werden beide gesetzt, so wird nur der zuletzt gesetzte Wert verwendet.

Assertion: 0 < 'pose_ref_dist_threshold_abs'"pose_ref_dist_threshold_abs""pose_ref_dist_threshold_abs""pose_ref_dist_threshold_abs""pose_ref_dist_threshold_abs"

'pose_ref_scoring_dist_rel'"pose_ref_scoring_dist_rel""pose_ref_scoring_dist_rel""pose_ref_scoring_dist_rel""pose_ref_scoring_dist_rel":

Setzt den Abstandsschwellwert für die Score-Berechnung relativ zum Durchmesser des Modells. Für Details siehe den Parameter 'pose_ref_scoring_dist_abs'"pose_ref_scoring_dist_abs""pose_ref_scoring_dist_abs""pose_ref_scoring_dist_abs""pose_ref_scoring_dist_abs". Nur einer der beiden Parameter 'pose_ref_scoring_dist_rel'"pose_ref_scoring_dist_rel""pose_ref_scoring_dist_rel""pose_ref_scoring_dist_rel""pose_ref_scoring_dist_rel" und 'pose_ref_scoring_dist_abs'"pose_ref_scoring_dist_abs""pose_ref_scoring_dist_abs""pose_ref_scoring_dist_abs""pose_ref_scoring_dist_abs" sollte gesetzt werden. Werden beide gesetzt, so wird nur der zuletzt gesetzte Wert verwendet.

Vorgeschlagene Werte: 0.1, 0.05, 0.03, 0.005

Standardwert: 0.03

Assertion: 0 < 'pose_ref_scoring_dist_rel'"pose_ref_scoring_dist_rel""pose_ref_scoring_dist_rel""pose_ref_scoring_dist_rel""pose_ref_scoring_dist_rel"

'pose_ref_scoring_dist_abs'"pose_ref_scoring_dist_abs""pose_ref_scoring_dist_abs""pose_ref_scoring_dist_abs""pose_ref_scoring_dist_abs":

Setzt den Abstandsschwellwert für die Score-Berechnung als absoluten Wert. Nur Szenepunkte deren Abstand zur gefundenen Objektinstanz diesen Schwellwert unterschreiten gehen in die Berechnung der Bewertung ein und werden als 'auf dem Objekt liegend' klassifiziert. Alle anderen Szenepunkte werden ignoriert. Der Schwellwert sollte entsprechend dem zu erwartenden Rauschen und der Genauigkeit der Pose-Verfeinerung gesetzt werden. Nur einer der beiden Parameter 'pose_ref_scoring_dist_rel'"pose_ref_scoring_dist_rel""pose_ref_scoring_dist_rel""pose_ref_scoring_dist_rel""pose_ref_scoring_dist_rel" und 'pose_ref_scoring_dist_abs'"pose_ref_scoring_dist_abs""pose_ref_scoring_dist_abs""pose_ref_scoring_dist_abs""pose_ref_scoring_dist_abs" sollte gesetzt werden. Werden beide gesetzt, so wird nur der zuletzt gesetzte Wert verwendet.

Assertion: 0 < 'pose_ref_scoring_dist_abs'"pose_ref_scoring_dist_abs""pose_ref_scoring_dist_abs""pose_ref_scoring_dist_abs""pose_ref_scoring_dist_abs"

Ausführungsinformationen

• Multithreading-Typ: reentrant (läuft parallel zu nicht-exklusiven Operatoren).
• Multithreading-Bereich: global (kann von jedem Thread aufgerufen werden).
• Automatisch parallelisiert auf interner Datenebene.

Dieser Operator liefert ein Handle zurück. Es ist zu beachten, dass der Zustand einer Instanz dieses Handletyps durch bestimmte Operatoren geändert werden kann, obwohl das Handle als Eingabeparameter in diesen Operatoren verwendet wird.

Dieser Operator unterstützt Cancel-Timeouts und Interrupts.

Parameter

Ergebnis

Wenn alle Parameter korrekt sind liefert find_deformable_surface_modelfind_deformable_surface_modelFindDeformableSurfaceModelFindDeformableSurfaceModelFindDeformableSurfaceModel den Wert 2 (H_MSG_TRUE). Gegebenenfalls wird eine Fehlerbehandlung durchgeführt.

Vorgänger

read_object_model_3dread_object_model_3dReadObjectModel3dReadObjectModel3dReadObjectModel3d, xyz_to_object_model_3dxyz_to_object_model_3dXyzToObjectModel3dXyzToObjectModel3dXyzToObjectModel3d, get_object_model_3d_paramsget_object_model_3d_paramsGetObjectModel3dParamsGetObjectModel3dParamsGetObjectModel3dParams, read_deformable_surface_modelread_deformable_surface_modelReadDeformableSurfaceModelReadDeformableSurfaceModelReadDeformableSurfaceModel, create_deformable_surface_modelcreate_deformable_surface_modelCreateDeformableSurfaceModelCreateDeformableSurfaceModelCreateDeformableSurfaceModel, get_deformable_surface_model_paramget_deformable_surface_model_paramGetDeformableSurfaceModelParamGetDeformableSurfaceModelParamGetDeformableSurfaceModelParam, add_deformable_surface_model_reference_pointadd_deformable_surface_model_reference_pointAddDeformableSurfaceModelReferencePointAddDeformableSurfaceModelReferencePointAddDeformableSurfaceModelReferencePoint, add_deformable_surface_model_sampleadd_deformable_surface_model_sampleAddDeformableSurfaceModelSampleAddDeformableSurfaceModelSampleAddDeformableSurfaceModelSample

Nachfolger

refine_deformable_surface_modelrefine_deformable_surface_modelRefineDeformableSurfaceModelRefineDeformableSurfaceModelRefineDeformableSurfaceModel, get_deformable_surface_matching_resultget_deformable_surface_matching_resultGetDeformableSurfaceMatchingResultGetDeformableSurfaceMatchingResultGetDeformableSurfaceMatchingResult, clear_deformable_surface_matching_resultclear_deformable_surface_matching_resultClearDeformableSurfaceMatchingResultClearDeformableSurfaceMatchingResultClearDeformableSurfaceMatchingResult, clear_object_model_3dclear_object_model_3dClearObjectModel3dClearObjectModel3dClearObjectModel3d

Alternativen

refine_deformable_surface_modelrefine_deformable_surface_modelRefineDeformableSurfaceModelRefineDeformableSurfaceModelRefineDeformableSurfaceModel

Siehe auch

refine_deformable_surface_modelrefine_deformable_surface_modelRefineDeformableSurfaceModelRefineDeformableSurfaceModelRefineDeformableSurfaceModel

Modul

3D Metrology