Three-Dimensional Vision Systems

3D képérzékelők. Triangulációs elvű, repülési időn és fázis mérésen alapuló módszerek. Térrészfelosztás elve Gray-kódú maszkokkal. Moire topográfia. 2D érzékelők alkalmazhatósága (sztereo, aktiv-fényes módszer, árnyékhatás mérésen alapuló módszer).

Optoelektronikai eszközök. Alapfogalmak (fluxus, luminancia, intenzitás, fekete test). Inkoherens és koherens fényforrások (laser). Laser optikák, eltérítő rendszerek. Optikai jelátvitel. Száloptikák tipusai, tulajdonságai. Optoérzékelők (fotodiódák, optosokszorozók). CCD érzékelők, PSD érzékelők. Képérzékelők (hagyományos képfelbontócsöves kamerák, CCD vonal és mátrix kamerák).

Kameramodellek. Pin-hole modell. Megvilágítás, optika, érzékelő, elektronika torzításainak modellezése.

Reflexiós függvények. A felületi visszaverődés törvényszerűségei. A laser fény visszaverődési modelljei. Felületi jellemzők hatása a visszaverődésre. Laseres mikroszkópia. A laseres megvilágítású intenzitáskép sajátosságai.

Kombinált távolság és intenzitásérzékelők. A kétféle adatstruktura korrelált megjelenítése. Hibacsökkentési módszerek a kétféle adatbázis kombinált kiértékelésével.

Navigációs szenzorok. Ultrahangos távolságérzékelők. Dokkolást segítő rendszerek, korrelációs látószenzorok. Laseres navigációs kamerák. Forgófejes detektorok. Tájolási pontok szerepe az indoor navigációban.

Mobil platformok. Induktiv hurkos rendszerek. Optikai markeres rendszerek. Optikai közelségdetektorok. Anyagérzékeny közelségdetektorok. Szenzorjelek csatolása irányító berendezésekhez.

Mozgó objektumok detektálása. Mozgási mező és optikai áramlási mező kapcsolata. Az intenzitás állandóság elvén alapuló egyszerűsített modell az optikai áramlásra.

Esettanulmány: GT6A robot aktívfényes 3D látórendszere. Hardver elemek. Laser sík és tárgy metszetének detektálása zajos képen. Szegmensek meghatározása. Tárgyleírás, tárgyfelismerés, tárgylokalizáció. Real-time feldolgozás.

Ipari látórendszer fejlesztésének lépései. Feladatdefiníciós kérdőív. Megvalósíthatósági tanulmány. Prototipus. Látórendszerek installációs problémái ipari környezetben.

Bináris matematikai morfológiai alapok. Kiterjesztés 3D távolságképekre. 3D képelőfeldolgozás morfológiai módszerekkel. Valósidejű implementációk.

Differenciálgeometriai módszerek. Az első és második fundamentális alak. Felületek osztályozása. Numerikus szempontok. Távoságképfeldolgozás differenciálgeometriai és statisztikai módszerekkel.

Paraméterbecslésen alapuló módszerek. Lineáris és kvadratikus régiók meghatározása a távolságképben paraméterbecsléssel. Modell és jelenet primitivjeinek egymáshoz rendelése, a közöttük levő transzformáció meghatározása kvaterniós technikával.

Lényegkiemelés és modellillesztés. Oshima és Shirai heurisztikus módszere. Faugeras és Herbert módszere az egyidejű felismerésre és pozícionálásra. Egyszerűsítési lehetőségek speciális felületek esetén, hisztogrammos technikák.

Távolságképfeldolgozás transzputerekkel. Oshima és Shirai valamint Faugeras és Herbert módszerén alapuló algoritmusok és implementálásuk OCCAM és Parallel C nyelven. Transzputer és jelfeldolgozó processzor bázisú párhuzamos képfeldolgozó architektúrák tervezési kérdései.