Simulasi dan Eksperimen Profilometer Optik Tiga-Dimensi (3-D) Menggunakan Transformasi Fourier - Sasono, Margi; Nabitha, Dhea Aura (POSITRON, 2025)
Pengetahuan bentuk tiga dimensi (3-D) permukaan obyek riil dengan menggunakan pencitraan optik sangat penting untuk kepentingan teknologi modern. Saat ini penggunaan kamera digital terbatas hanya mampu menghasilkan citra 2-D, sehingga kehilangan informasi penting terkait dengan bentuk asli obyek riil. Perangkat optik 3-D komersial yang ada masih mengandung banyak kelemahan. Di antara semua perangkat tersebut, profilometer optik 3-D berdasarkan pada structured light measurement (SLM) dengan algoritma phase-shifting profilometry (PSP) paling menarik karena menawarkan akurasi tinggi, kecepatan, dan efisiensi biaya. Namun, proses PSP membutuhkan banyak tangkapan citra (multi-frames) sehingga sangat rentan terhadap gerak obyek dan fluktuasi cahaya. Di sisi lain, profilometer optik 3-D Fourier Transform Profilometry (FTP) membutuhkan hanya satu citra (single frame) sehingga menawarkan metode SLM alternatif yang lebih sederhana, efisien, dan ekonomis. Akan tetapi, sejauh ini belum ada perangkat profilometer optik 3-D komersial yang bekerja berdasarkan pada FTP dikarenakan masih menghadapi beberapa kendala. Oleh karena itu, makalah ini menyajikan simulasi dan eksperimen untuk menguji kinerja FTP dan mengidentifikasi beberapa kendala yang muncul. Secara teknis FTP menggunakan perangkat proyektor Liquid Crystal Device (LCD) dan kamera digital. Proyektor LCD mengiluminasikan pola-pola frinji mirip sinyal sinusoidal ke atas permukaan obyek yang diuji. Kamera digital menangkap citra perubahan pola-pola frinji ini sebagai citra distorsi relatif terhadap citra referensi. Kedua citra diolah secara digital dengan algoritma Fast Fourier Transform (FFT) untuk mengekstraksi beda-fase sebagai dasar untuk merekonstruksi citra 3-D obyek riil yang diuji. Secara umum, hasil simulasi dan eksperimen menunjukkan bahwa FTP mampu menghasilkan rekonstruksi citra 3-D, baik permukaan obyek simulasi maupun obyek riil sesuai dengan bentuk asli obyek yang diuji. Hasil rekonstruksi citra 3-D masih memerlukan optimasi lebih lanjut. Namun demikian, hasil ini memberikan bukti awal (proof-of-concept) yang signifikan dan dapat menjadi dasar pengembangan profilometer optik 3-D yang aplikatif, misalnya untuk dokumentasi citra digital 3-D seni topeng atau artefak budaya lainnya.