Subject » BMEVIAUAV29
3D Reconstruction from Video
Háromdimenziós rekonstrukció videófelvételekből
A tantárgyleírás hatályossága
Hatályosság kezdete:
—
Hatályosság vége:
—
| Subject name (Hungarian, English) |
Háromdimenziós rekonstrukció videófelvételekből
3D Reconstruction from Video
|
||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Subject code | BMEVIAUAV29 | ||||||||||||
| Subject type | — | ||||||||||||
| Training Level | — | ||||||||||||
| Course types and hours (weekly/semester) |
|
||||||||||||
| Assessment type | vizsga | ||||||||||||
| Credits | 5 | ||||||||||||
| Subject coordinator |
Hajder Levente
|
||||||||||||
| Responsible department |
—
|
||||||||||||
| Faculty | |||||||||||||
| Subject website | — | ||||||||||||
| Primary curriculum type | — | ||||||||||||
| Direct prerequisites – Strong prerequisite | none | ||||||||||||
| Direct prerequisites – Weak prerequisite | none | ||||||||||||
| Direct prerequisites – Parallel prerequisite | none | ||||||||||||
| Direct prerequisites – Milestone prerequisite | none | ||||||||||||
| Direct prerequisites – Exclusion | none |
Objectives
Programme
Bevezetés, áttekintés.Optimalizálási alapok.Lagrange-multiplikátoros optimalizálás. Lineáris egyenletrendszerek legkisebb négyzetes megoldása korlátozás nélkül és korlátozással, szinguláris érték felbontás (SVD), főkomponens analízis.Nemlineáris optimalizálás: Gradiens módszer, konjugált gradiens módszer, Gauss-Newton módszer, Levenberg-Marquardt módszerOptikai alapismeretek.Optikai alapok: az optika tárgya, felosztása.Geometriai optika: fénysugár, Fermat-elv, visszaverődés és törés. Visszaverődésen és törésen alapuló optikai elemek. Ideális leképzés. Valódi leképzés, aberrációk.Fizikai optika: hullám leírása, fényelhajlás jelensége.Geometriai alapok.Térbeli geometria, homogén koordináták, vetítések (perspektív, gyengén perspektív paraperspektív, merőleg), epipoláris geometria, kvaterniók.Háromdimenziós illesztési módszerek.Háromdimenziós megjelenítő nyelvek (X3D, POVRay).Jellegzetes pontok előállítása és követése.Sarokdetektálás: KLT algoritmus. Jellegzetes pontok követése: különbség és korreláció alapú módszerek,Affin és perspektív torzítások figyelembe vétele.Jellegzetes vonalak illesztése: alapvető vonalkeresési algoritmusok, megfeleltetés textúrainformáció alapján.Fotogrammetrikus kamerakalibrálásBelső és külső paraméterek definíciója. Kalibráció referencia-objektum alapján.Háromdimenziós pontok és kameramozgás számítása.Mélységszámítás merőleges vetítés, gyenge perspektíva, valódi perspektíva esetén. Kamerakalibráció. Fundamentális mátrix (sztereó látás), trifokális tenzor bevezetése.Megfeleltetett pontok és egyenesek felhasználása az illesztési feladatra.Kalibrált kamera esetén az ún. visual hull algoritmus alkalmazása.Szegmentálás, pontok szűrése.Fundamentális mátrix alapú módszerek, K-means, LMedS, LTS, RANSAC-algoritmusok. Altér alapú szegmentálás, régió terjesztéses algoritmus.Szegmentálás trifokális tenzor alapján.Sűrű illesztés.Rektifikálás (képek kiegyenesítése torzítás segítségével): lineáris, nemlineáris rektifikáció. A keresési tér leszűkítése.A felületi normálvektor és a torzítás kapcsolata. Sűrű illesztés régiónöveléses technikával.Pontok háromszögelése.Síkbeli pontok Delunay-féle háromszögelése, térbeli háromszögelés.Pontok háromszögelése “marching cube” algoritmus alapján.Fotorealisztikus rekonstrukció. Textúrázás, árnyékolások figyelembe vétele.Több fényforrás segítségével felületi érdesség megállapítása.Háromdimenziós animációs trükkök. A renderelő szoftverek kameramodellje.Valós felvétel és mozgó virtuális objektumok keverése a kameraparaméterek becslése alapján.Képek homográfián alapuló torzítása. Kép alapú renderelés (image based rendering).
A háromdimenziós objektum rekonstrukció a számítógépes látás egyik alapproblémája. Kutatása a 80-as években lendült fel, mostanában már az ipari alkalmazások is megjelentek.
A tantárgy célja a hallgatókkal megismertetni a modellrekonstrukció és az animációs trükkök alapproblémáit és annak megoldásait. Az órák keretében a szükséges matematikai alapokat is átadjuk.
A kurzus teljesítő hallgatók képesek lesznek arra, hogy tudásukat az iparban hasznosítsák (ipari minőségbiztosítás, reklám- és filmstúdiók, játékipar): tudják kezelni a meglévő szoftvereket, illetve új modulokkal tudják azokat bővíteni.
A házi feladatok segítik a hallgatókat, hogy egy-egy választott módszer implementálásával maguk is meggyőződhessenek a módszerek használhatóságáról, és tisztában legyenek a hátrányokkal, problémákkal is.
Learning outcomes
Ez a tantárgy a KKK rendeletben meghatározott, következő kompetenciák fejlesztését szolgálja:
Knowledge
No learning outcomes recorded.
Skills
No learning outcomes recorded.
Attitudes
No learning outcomes recorded.
Autonomy and responsibility
No learning outcomes recorded.
Oktatási módszertan
Előadás
Tanulástámogató anyagok
Not provided.
Recommended preliminary knowledge for completing the subject
Knowledge type competencies
(azon előzetes ismeretek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)
nincs
Skill type competencies
(azon előzetes képességek és készségek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)
nincs
Recommended (non-compulsory) preliminary competencies
(azon ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák összessége, amelyek jelentősen hozzájárulnak a tantárgy eredményes teljesítéséhez)
nincs
General rules
Követelmények:
a. A szorgalmi időszakban: Házi feladat
b. A vizsgaidőszakban: Írásbeli vizsga
c. Elővizsga: Van
Pótlási lehetőségek:
A házi feladatot a szorgalmi időszak végéig be kell adni. Ezt később pótolni nem lehet.
Assessment methods
In-term assessments
No detailed assessments provided.
Weight of in-term assessments
No weights provided.
Exam-period assessments
No detailed assessments provided.
Weight of exam elements
No weights provided.
Grade calculation
No grade thresholds provided.
Attendance requirements
No attendance requirements provided.
Rules for retake and resubmission
Not provided.
Short description
Not provided.
Detailed description
Not provided.
Recommended courses
Not provided.
Workload to complete the subject
No workload breakdown provided.
Validity of subject requirements
Requirements valid from:
—
Requirements valid until:
—
Curriculum placement
No curriculum placements recorded for this subject version.