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Rechnersehen mit Anwendungen in der Augmented Reality sowie beim bildbasierten Rendering 1 [vhblme1]

Summary
Ziel des Kurses ist es, den Studenten den Bereich des Rechnersehens (insbesondere 3-D Rekonstruktion) näher zu bringen, wobei vor allem auch auf die Anwendung in praktischen Problemstellungen eingegangen werden soll. Der Schwerpunkt liegt dabei auf der Augmented Reality und dem bildbasierten Rendering. Kapitel 1 - Grundlagen: Punktmerkmale, Singulärwertzerlegung - Detektion und Verfolgung von Punktmerkmalen in einer Bildsequenz, - Einführung der Singulärwertzerlegung als ein wichtiges numerisches Verfahren zur Lösung von Problemen aus dem Rechnersehen. Kapitel 2 - Kameramodelle und -kalibrierung - Projektionsmodelle von Kameras, - intrinsische und extrinsische Kameraparameter sowie deren Kalibrierung mit Hilfe eines Kalibriermusters, - Repräsentation von Rotationen im 3-D. Kapitel 3 - Stereokamerasysteme, Epipolargeometrie - Aufbau eines einfachen Stereokamerasystems, Lösung des Korrespondenzproblems, - Epipolargeometrie: Beschreibung des generalisierten Stereosystems, Einführung von Kernmatrix und Fundamentalmatrix, - Berechnung der Fundamentalmatrix mit Hilfe des 8-Punkte Algorithmus, - Berechnung der Kameraparameter aus der Fundamentalmatrix, - Berechnung von Tiefenwerten aus Stereobildern. Kapitel 4 - Ausreißereliminierung mit RANSAC, Aufnahmegeometrie bei 3 Bildern - Detektion von Ausreißern in den verwendeten Punktkorrespondenzen und stabile Schätzung der Fundamentalmatrix bei verrauschten Daten mit RANSAC, einem Verfahren, das nicht nur auf dieses Anwendungsgebiet beschränkt ist, - Einführung des Trifocal Tensors zur Beschreibung der Aufnahmegeometrie von 3 Bildern.

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