Grundlagen der 3D-Bildverarbeitung (Erfassung und Verarbeitung von 3D-Daten)
Diese Veranstaltung wird im Sommersemester an der TU Ilmenau angeboten. Bitte verwenden Sie zum Download der Lehrmaterialien die in der Vorlesung mitgeteilten Zugangsdaten.
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Die Vorlesungsmaterialien müssen in der Lehrveranstaltung vervollständigt werden. |
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Literaturempfehlungen |
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Kapitel 0:Einführungsvorlesung (freier Zugriff)
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Kapitel 1: Geschichtliches, physiologische und psychologische Grundlagen der Tiefenwahrnehmung, 3D-Aspekte in technisch erfassten Bildern
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Kapitel 2:Technische Grundansätze zur optischen 3D-Datenerfassung, Schwerpunkte der Vorlesung, Anwendungsbeispiele
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Kapitel 3.1:Geometrische Transformationen
(Isometrien, Affinitäten und Projektivitäten) |
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Kapitel 3.2:Projektiver Raum / homogene Koordinaten, Algebraische Beschreibungen konkreter geometrischer Abbildungsprobleme
(Zentral- und Parallelprojektion) |
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Kapitel 3.3:Optische Grundlagen
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Kapitel 4.1:Beschreibung und Kalibrierung von Messkameraanordnungen
(Lochkameramodell, Tsai-Modellierung, Prinzipien der targetbezogenen und szenenbezogenen geometrischen Kamera-Kalibrierung) |
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Kapitel 4.2:Korrespondenzanalysen in Mehrkameraansichten:
Annahmen und Einschränkungen für die Korrespondenzsuche (Constraints) |
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Kapitel 4.3:Verfahrensüberblick zur pixelwertbasierten Korrespondenzanalyse (lokal, global, semi-global) und merkmalbasiertes Vorgehen, Prinzip der neuronalen Korrespondenzanalyse und 3D-Rekonstruktion |
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Kapitel 5:Subpixelgenaue Bestimmung von Bildstrukturorten:
photogrammetrische Auswertung von Punkt- und Kantenobjekten |
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Kapitel 6.1:Verfahren der aktiven, optisch geometrischen 3D-Datenerfassung:
strukturiertes Licht & Musterprojektion (Teil 1 Grundlagen) |
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Kapitel 6.2:Verfahren der aktiven, optisch geometrischen 3D-Datenerfassung:
strukturiertes Licht & Musterprojektion (Teil 2 Systemkalibrierung und Systeme) |
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Kapitel 7.1:Monokulare Ansätze zur 3D-Datenerfassung 1:
Shape from Motion (Optischer Fluss), Shape from Shading, Shape from Texture |
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Kapitel 7.2:Monokulare Ansätze zur 3D-Datenerfassung 2:
Auswertung von Fokusserien, Shape from Focus (Verfahren der Fokusvariation) |
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Die Übungsmaterialien müssen in der Lehrveranstaltung ergänzt werden. |
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Übung 1:Vereinbarungen zu Koordinatensystemen, Winkeln und Strecken, Physiologie der menschlichen Tiefenwahrnehmung (Hausaufgabe mit Bonus)
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Übung 2:Projektive Räume und homogene Koordinaten (Hausaufgaben mit Bonus)
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Übung 3:Geometrische Transformationen, Tsai-Kameramodellierung
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Übung 4: Binokulare Anordungen,Constraints zur Korrespondenzanalyse (Hausaufgabe mit Bonus)
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Übung 5: Binokulare Anordnungen und geometrische 3D-Rekonstruktion, Aufgabe aus früheren Prüfungen
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Übung 6 / Praxisübung 1:3D-Datenerfassung zur Arbeitsraumüberwachung, Mensch-Roboter-Kooperation, Defekterkennung mit aktiven und passiven Verfahren, Gewinnung von 3D-Daten mit Weißlicht-Interferometrie am ZBS e.V. Ilmenau
Datum: 04.07.; Ort: ZBS e.V.
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Übung 7 / Praxisübung 2:Systeme zur flächenhaften 3D-Erfassung und deren Anwendungen in der Messtechnik, Medizintechnik und Qualitätssicherung am Fachgebiet Qualitätssicherung und industrielle Bildverarbeitung
Datum: 18.07.; Ort: TU Ilmenau, FG QBV
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