Cultural heritage building segmentation and classificationusing point cloud data

Abstract

Tarihi binaların belgelenme ve dijital ortamda ulaşılabilirliği önemli bir konudur. Genellikle yapısal patolojiler ve sistemler tarihi yapılarla ilgili belgeleme için ve arşivleme konularında yetersiz kalmaktadır. Bir tarihi yapının bulunduğu bölge ve dönem şartları göz önüne alınarak bir bütün olarak değerlendirilebilmesi ve mevcut manuel sistemlerin yerini alabilecek akıllı bir sistemin gerçeklenmesi ile kültürel yapılardaki restorasyon süreçlerinde kullanılabilecek bütünleşik bir sistem oluşturulabilir. Bu tez kapsamında, Gaziantep ilindeki kültürel yapılara ait nokta bulutu verileri kullanılarak yapıların otomatik segmentasyonunun yapılması ve segmente edilen nokta bulutu verilerinden mesh model oluşturma çalışmaları yapılmıştır. Tarihi yapıların segmentasyonu için yapay zeka temelli bir öğrenme modeli kullanılmış ve mesh model çalışmaları poisson dönüşüm yöntemleri kullanılarak tamamlanmıştır. Elde edilen sonuçlar kullanılarak, Türkiye'nin kültürel mirası olan zengin içeriğe sahip tarihi yapılarının daha akıllı ve sistematik arşivlenebilmesi ve tarihi yapı üzerinde yapılacak çalışmaların başarılı restore edilebilmesi için, HBIM (Heritage Building Information Modelling) sistemi geliştirme amacı ile yapılan çalışmaların en kapsamlı adımı tamamlanmıştır.

The documentation and digital accessibility of historical buildings is an important issue. An integrated system that can be used in the restoration processes of cultural structures can be created by evaluating a historical building as a whole, by considering the region and period conditions in which it is located, and by realising an intelligent system that can replace existing manual systems. In this thesis, automatic segmentation of structures using point cloud data belonging to cultural structures in Gaziantep province and mesh model creation studies were carried out from segmented point cloud data. An artificial intelligence-based learning model was used to segment historical buildings and mesh model studies were completed using poisson transformation methods. Using the results obtained, the most comprehensive step of the studies carried out with the aim of developing the HBIM (Heritage Building Information Modelling) system has been completed.