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Hauptseminar: Robot Vision im WiSe 2000/2001
Thorsten Schmitt, Prof. Dr. B. Radig
Seminar-Raum: O 128
Zeit: Fr. 14.00 - 16.00, ab November 2000
Adresse: Technische Universität München
Lehrstuhl für Informatik IX
Orleansstr. 34, D-81667 München
Vorbesprechung: Di. 25.07.00, 16:00 Uhr, Raum O 159
Anmeldung: Thorsten Schmitt (schmittt@in.tum.de)
Raum O 236
Tel.: (TU intern) 870 - 210
Tel.: (extern) 48095 - 210
E-Mail: Teilnehmer (hscv-ws00@mailradig.in.tum.de)
> Inhalt  
> Computer Vision - Räumliche Information aus digitalen Bildern
> Die Robotik hat sich in den letzten Jahren immer neue Anwendungsgebiete erschlossen. Ursprünglich nur im industriellen Umfeld im Einsatz, übernehmen heute stationäre und mobile Roboter vielfältige Aufgaben in medizinischen Anwendungen, für Serviceaufgaben oder im Überwachungsbereich. Bildgebende Sensoren (insbesondere Videokameras) spielen dabei neben entfernungsgebenden Sensoren (Ultraschallsensoren, Laserscanner etc.) eine immer größere Rolle.
> Im Rahmen dieses Hauptseminars wird ein Teilaspekt der Bildverarbeitung in diesem Kontext näher untersucht: Das Stereosehen, d.h. die Auswertung von zwei oder mehr Videobildern einer Szene zur Gewinnung von 3D-Information. Dies ist ein wesentlicher Schritt bei der Exploration unbekannter Umgebungen (konkret bei der Generierung von 3D Modellen), aber auch einer von verschiedenen Ansätzen zur 3D Objekterkennung.
Im engeren Sinne versteht man unter Stereosehen die Auswertung zweier Bilder einer Szene, die gleichzeitig von zwei Kameras aufgenommen wurden, die etwas versetzt zueinander angebracht sind (und deren relative räumliche Lage in der Regel fest und bekannt ist). Wir werden jedoch eine verallgemeinerte Aufgabenstellung betrachten: Die Auswertung von zwei oder mehr Bildern einer Szene, die von verschiedenen Betrachtungsblickwinkeln aus aufgenommen wurden, ohne jedoch in allen Fällen vorauszusetzen, daß die relative räumliche Lage der Kameras (oder die relative Bewegung einer einzelnen Kamera zwischen zwei Aufnahmezeitpunkten bekannt ist). Mit dieser Verallgemeinerung lassen sich eine weitaus größere Klasse von Problemen handhaben.
> Dieses Seminar des Fachgebietes Computer Vision beschäftigt sich mit der Rekonstruktion von Objektoberflächen bzw. der Abstandsanalyse zwischen Kamera und einzelnen Oberflächenpunkten. Im Rahmen des Seminares werden eine Auswahl allgemeiner Grundlagen und sehr interessante, algorithmisch leicht nachvollziehbare, Lösungen erarbeitet. Hauptliteraturquelle ist dafür das Buch

> Literatur  
> Computer Vision, Räumliche Information aus digitalen Bildern,
Reinhard Klette, Andreas Koschan, Karsten Schlüns,
Friedr. Vieweg & Sohn Verlagsgesellschaft mbH, Braunschwig/Wiesbaden, 1996,
ISBN 3-528-06625-3
> Kopierer-Raum: 211a

> Interessante Links  
> Ausarbeitung
> Reinhard Klette
> Andreas Koschan
> Karsten Schlüns
> CV Online Compendium (super Nachschlagewerk für fast alle CV Fragen!)
> Vorlesung: Bildverstehen
> Vorlesung: Methoden der industriellen Bildverarbeitung
> Proseminar Einführung in die digitale Bildverarbeitung
> Hauptseminar Robot Vision
> Hauptseminar Robot Vision: Stereosehen
> alte Seminare

> Themen  
> Einführung (Matrin Wodok, Fr. 01.12.00)
> Gestaltsrekonstruktion
> Grau-Wert und Farbbilder
> Kantenerkennung
> Ein Beispiel - Statische Stereobildanalyse
> Bildaufnahme (Carmen Barth, Fr. 08.12.00)
> Geometrisches Kameramodell
> Sensorenmodell
> Photometrische und farbmetrische Kalibrierung
> Geometrie von Objektoberflächen (Hermann Mayer, Fr. 15.12.00)
> Funktionale Darstellungen
> Projektion und Rekonstruktion
> Tiefenkarten aus Gradienten
> Gradientenraum
> Fr. 22.12.00, Fr. 29.12.00 und Fr. 05.01.00 keine Vortraege
> Statische Stereoanalyse (Daniel Stapf, Di. 09.01.01, 15:30 Uhr)
>Geometrie eines Stereobildaufnahmesystems
>Annahmen und Einschränkungen
>Intensitätenbasierte Korrespondenzanalyse
>Merkmalsbasierte Korrespondenzanalyse
>Stereoanalyse mit mehr als zwei Kameras
> Dynamische Stereoanalyse (Mark Kiwitz, Fr. 12.01.01)
>Verschiebungsverktoren und Rekonstruktion
>Optischer Fluss
>Objektrotation und Rekonstruktion
> Oberflächenreflexion (Martin Adamski, Fr. 19.01.01)
>Strahlungsphysikalische Parameter und Gesetze
>Allgemeine Reflexionsfunktion
>Reflektanzkarten
>Komponenten der Reflexion
>Bildirradianzgleichung
> Shape from Shading (Jakob Thomsen, Fr. 26.01.01)
>QBasic Beispielprogramm
>Einführung
>Propagationsverfahren
>Globale Minimierungsansätze
>Lokales Shape from Shading
> Photometrische Stereoanalyse (Kai Bader, Fr. 02.02.01)
>Grenzen von SFS-Verfahren
>Analyse von Irradianzpaaren
>Analyse von Irradianztripeln
> Strukturierte Beleuchtung (Jens Schoneboom und Markus Huppmann, Fr. 09.02.01)
>Projektion einfacher geometrischer Muster
>Projektion codierter Muster
> Nachbesprechung (Besuch der RoboCup Roboter) (Thorsten Schmitt, Fr. 09.02.00)
> Vorträge und Ausarbeitungen  
> auf deutsch
> Vortraege und Folien eine Woche vor Vortrags-Termin mit Thorsten besprechen.
> Es wird eine Anwesenheitsliste gefuehrt. Einmaliges unentschuldigtes Fehlen ist erlaubt.
> Abgabe der Ausarbeitung bis 28. Februar => Schein Anfang März
> Abgabe der Ausarbeitung bis 20. April => Schein Anfang Mai
> Sonstiges  
> Merkblatt zur Gestaltung eines Seminarvortrags
> Wichtige Richtlinien fuer Seminar-Ausarbeitung
> Latex Rahmen für die Ausarbeitung:
> Speichern und in einem Verzeichnis Deiner Wahl auspacken mit: (g)tar xvzf seminarrahmen.tar.gz
> Übersetzen mit: latex Ausarbeitung.tex
> Literaturzitate einfügen mit: bibtex Ausarbeitung (dann wieder zweimal übersetzen).
> Anschauen mit: xdvi Ausarbeitung.dvi
> PostScript erzeugen mit: dvips Ausarbeitung.dvi
> Latex-Einführung:
> Das Dschungelbuch (Gross,Rubach) und/oder
> The Not so Short Introduction to Latex 2e (Oetiker et al.)
> Für ein tieferes Verständnis von Latex: H. Kupka, Latex Einführung, Band 1, Addison-Wesley.
> Weitere Informationen:
> Thorsten Schmitt (schmittt@in.tum.de)

Thorsten Schmitt Last modified: Mon Oct 8 10:57:46 MET DST 2001