Şekiller arasında eğri-iskelet ve kafes aktarımı

The set of points having more than one closest point to the boundary of a shape is called the medial-axis or skeleton. Since its first introduction, many of its variants have been developed and used in shape analysis, retrieval, deformation, and many other applications. Medial-axis of a 3D shape consists of both 2D and 1D structures and may become quite complex. Thus, 1D curve representations of medial-axis, called curve-skeletons, have been becoming more popular. The thesis considers two related problems regarding curve-skeletons. In the first part, a method for transfer- ring the curve-skeleton of a source shape to target shapes without extracting them from scratch is given. The second part deals with the inverse problem, that is, con- structing mesh structure from a curve-skeleton given a source shape with its curve- skeleton. For the both parts, we demonstrate the advantages of our methods over the existing ones through comprehensive evaluations, both visually and quantitatively.Bir şeklin yüzeyinde birden fazla en yakın nokta içeren ve şeklin içinde yer alan nok-talar kümesine orta eksen ya da iskelet denir. Bu kavram ilk ortaya atıldığından beribir çok varyasyonu geliştirilmiştir ve şekil analizi, şekil sorgulama, şekil deformas-yonu ve başka bir çok alanda başarılı şekilde uygulanmıştır. 3 boyutlu bir şeklin ortaekseni 2 ve 1 boyutlu yapılardan oluşmaktadır ve oldukça karmaşık olabilmektedir.Bu nedenle, orta eksenin tek boyutlu bir varyasyonu olan eğri iskelet kavramı or-taya çıkmıştır ve oldukça popüler hale gelmektedir. Bu tez iki farklı fakat birbiriyleilgili problemi ele almaktadır. Ilk kısımda bir kök şeklin eğri iskeletini hedef şekillere,onların eğri iskeletlerini en baştan hesaplamadan, transfer eden bir yöntem anlatıl-maktadır. İkinci kısımda ise bu problemin tersi, yani, elimizde bir kök şekil ve onuneğri iskeleti varken, o şeklin diğer eğri iskeletleri için kafes yapısı hesaplanması elealınmaktadır. her iki kısım için önerdiğimiz metodun var olan metodlara göre avan-tajları kapsamlı şekilde hem görsel hem de niceliksel olarak değerlendirilmiştir.Ph.D. - Doctoral Progra

Basınca duyarlı sensörler ve ivmeölçerler ile donatılmış kanedyen tipi koltuk değnekleriyle yeryüzü tepki kuvveti tahmini.

The use of crutches is critical for successful restoration of walking mobility through lower-body robotic orthoses that externally support and replace the functions of knee and hip joints. In this context, crutches can also provide useful sensory data, allowing the estimation of system state, postural stability, controller performance as well as user intention to regulate controller actions. In this thesis, we describe design and analysis of a crutch system instrumented with accelerometer and pressure sensors to estimate ground reaction forces on their point of contact, providing a well-defined sensory output for such applications. We propose an angle-dependent quadratic model to map pressure data to force components, which we identify using least-squares methods. First, we show performance of the model for specific crutch angles. Then, we evaluate the model and show the results for crutch angles other than those used for training. Finally, we present the evaluation and analysis of the model under dynamic conditions in which the crutch angle is varied by time.M.S. - Master of Scienc

Estimation of Ground Reaction Forces Using Low-Cost Instrumented Forearm Crutches

Instrumented crutches are useful for many rehabilitation tasks, including monitoring the correctness of crutch use, analyzing gait properties for patients with lower-limb impairments, as well as providing sensory data for controlling lower-body robotic orthoses. In this paper, we describe the design and analysis of an instrumented crutch system equipped with low-cost accelerometer and pressure sensors to estimate all components of the ground reaction force (GRF), providing a well-defined and physically meaningful sensory output for practical applications. We propose an angle-dependent quadratic model to map pressure and inclination data to force components, which we identify using least-squares methods. Through systematic characterization experiments, we first show that our model can predict GRF vectors with less than 7% rms errors in all axes for fixed crutch angles used for training. Subsequently, we generalize the model to crutch angles other than those used for training, showing that rms estimation errors remain below 7% for all axes. Finally, we assess measurement accuracy and performance under dynamic loading conditions with time-varying crutch angles, showing that errors still remain below 8% under realistic conditions

3D skeleton transfer for meshes and clouds

We present a curve-skeleton extraction method in the form of curve-skeleton transfer from the source shape to the target. The shapes we deal with need to be in correspondence. They are discretized as meshes embedded in 3D and are not necessarily watertight. They can even be in arbitrary topology, and furthermore be disconnected point clouds. Our method associates the source skeleton with the source shape and computes the optimal rigid transformations towards the corresponding query shape points. This transformation for each source skeleton point is followed by a post-processing operation. Fixed skeleton connectivity maintained throughout the transfer guarantees that the resulting skeleton is as complex as the source skeleton, e.g., no redundant branches and complicated joint hierarchies. The performance and versatility of our method as well as its advantages over a direct skeleton extraction method are demonstrated

İnsansız Araçlarla Düzlemsel Olmayan Alanların Taranması

Günümüzde insansız araçlarla alan taraması, yani bir alanın tümünün veya bir kısmının insansız araçlarla en az efor ile dolaşılması, alan taramasına duyulan ihtiyaç ve insansız araçların kullanımının artmasıyla beraber hızla önem kazanmaktadır. İnsansız araçlarla alan taramasının, İHAlar ile bir alanda keşif yapmaktan robotlar ile mayınlı arazilerin mayınlardan arındırılmasına, büyük alışveriş merkezlerinde yerlerin robotlarla temizlenmesinden büyük arazilerde çim biçmeye kadar pek çok uygulaması mevcuttur. Problemin tek araçla alan taraması, birden fazla araçla alan taraması, çevrimiçi (arazinin nasıl olduğu daha önceden bilinmiyorsa) alan taraması gibi pek çok versiyonu mevcuttur. Ayrıca arazide çeşitli büyüklüklerde engeller de bulunabilmektedir. Doğal olarak, bu problem üzerinde birçok araştırmacı çalışmaktadır ve günümüze kadar pek çok çalışma yapılmıştır. Bu çalışmaların çok büyük bir kısmı, MKA yaklaşımını kullanmaktadır. Bu yaklaşımda temel olarak, düzlemsel bir arazi, aracın görüş alanına göre eş büyüklükte karelere bölünmekte ve bu karelerin merkezleri birer düğüm olarak kabul edilerek araziden kenarları birim ağırlıkta olan bir çizge elde edilmektedir. Sonra bu çizgenin MKA'sı bulunup bu MKA'nın etrafı araçlar tarafından turlanmaktadır. Bizim önerdiğimiz metot düzlemsel olmayan arazilerin de insansız araçlar ile taranmasına çözüm getirmektedir. Biz de çözümde MKA yaklaşımını temelaldık, ancak arazi düzlemsel olmadığı için çizgedeki kenarlara birim ağırlık vermek yerine iki kare arasındaki eğime bağlı ağırlıklar verdik. Bu yaklaşım ile aynı zamanda özellikle İHA’lar için rüzgârın şiddeti ve yönü de hesaba katılarak bir rota elde edilip alan taraması yapılabilir</p