3D rekonstrukció több nézet alapján és alkalmazásai. Bódis-Szomorú András



Hasonló dokumentumok
Kamerakalibráció és pozícióbecslés érzékenységi analízissel, sík mintázatokból. Dabóczi Tamás (BME MIT), Fazekas Zoltán (MTA SZTAKI)

Bevezetés. Kató Zoltán. Képfeldolgozás és Számítógépes Grafika tanszék SZTE (

BME IPAR 4.0 TECHNOLÓGIAI KÖZPONT. Kovács László

Ember és robot együttműködése a gyártásban Ipar 4.0

3D számítógépes geometria és alakzatrekonstrukció

5. 3D rekonstrukció. Kató Zoltán. Képfeldolgozás és Számítógépes Grafika tanszék SZTE (

Szenzorcsatolt robot: A szenzorcsatolás lépései:

3D - geometriai modellezés, alakzatrekonstrukció, nyomtatás

Érzékelők az autonóm járművekben

Beltéri autonóm négyrotoros helikopter szabályozó rendszerének kifejlesztése és hardware-in-the-loop tesztelése

Összeállította Horváth László egyetemi tanár

SZENZORFÚZIÓS ELJÁRÁSOK KIDOLGOZÁSA AUTONÓM JÁRMŰVEK PÁLYAKÖVETÉSÉRE ÉS IRÁNYÍTÁSÁRA

EEE Kutatólaboratórium MTA-SZTAKI Magyar Tudományos Akadémia

Sztereó gépi látórendszer forgalmi sávok automatikus detektálásához és követéséhez

VTOL UAV. Inerciális mérőrendszer kiválasztása vezetőnélküli repülőeszközök számára. Árvai László, Doktorandusz, ZMNE

Alkalmazott matematikus mesterszak MINTATANTERV

Kiterjesztett valóság (Augmented Reality) alkalmazási lehetősége a villamosenergia iparban

Gyalogos elütések szimulációs vizsgálata

Alter Róbert Báró Csaba Sensor Technologies Kft

Autonóm - és hagyományos közúti járművek alkotta közlekedési rendszerek összehasonlító elemzése

FANUC Robotics Roboguide

Kognitív Infokommunikáció: egy ébredő interdiszciplína. Baranyi Péter DSc

ÓBUDAI EGYETEM KANDÓ KÁLMÁN VILLAMOSMÉRNÖKI KAR. Villamosmérnök szak

Virtuális világ és a telemedicina lehetőségei. Forczek Erzsébet Orvosi Informatikai Intézet

Transzformációk. Grafikus játékok fejlesztése Szécsi László t05-transform

OPTIKAI KÖVETK VETÉS. Steiner Henriette április 29.

Számítógépes látás alapjai

Felhők teljesítményelemzése felhő alapokon

A digitális témahét program-tervezete

Robottechnika. 1. Bevezetés. Ballagi Áron Automatizálási Tanszék

Gépészeti rendszertechnika (NGB_KV002_1)

LEAN 4.0 azaz hogyan tudja a Lean menedzsment az Ipar 4.0-át támogatni és lehetőségeit kiaknázni.

Forgalmi modellezés BMEKOKUM209

Bevezetés. Kató Zoltán. Képfeldolgozás és Számítógépes Grafika tanszék SZTE (

Nagy pontosságú 3D szkenner

Az automatizálás ergonómiája és az ergonómia automatizálása Siemens megoldásokkal. Molnár Zsolt vezető konzultáns, digitális gyártás graphit Kft.

Intelligens hatlábú robot kinematikai vizsgálata

Barnabás Takács, Ph.D. Digital Elite Inc., Los Angeles. Javacska Konferencia January 24, 2005

Sztereó képfeldolgozás mobilrobot platform tájékozódásához Önálló laboratórium 2007/2008. tavaszi félév

Feladatok. Tervek alapján látvány terv készítése. Irodai munka Test modellezés. Létező objektum számítógépes modelljének elkészítése

8. Pontmegfeleltetések

Transzformációk. Szécsi László

Számítógépes látás alapjai

Takács Árpád K+F irányok

zlense: Mélység-alapú, valós idejű virtuális és kiterjesztett valóság adásgrafikai rendszer Koscsó Ferenc

3. Sztereó kamera. Kató Zoltán. Képfeldolgozás és Számítógépes Grafika tanszék SZTE (

Intelligens Rendszerek

Robotok inverz geometriája

CARE. Biztonságos. otthonok idős embereknek CARE. Biztonságos otthonok idős embereknek Dr. Vajda Ferenc Egyetemi docens

2. Omnidirekcionális kamera

Autonóm járműrendszerek kutatása a zalaegerszegi autonóm tesztpályához kapcsolódóan. Pályázati témák (3) Téma rövid tartalma

ÉRZÉKELŐK ÉS BEAVATKOZÓK I. 0. TANTÁRGY ISMERTETŐ

Robotjárművek alkalmazhatósága az integrált határbiztonsági rendszerben

Mozgásmodellezés. Lukovszki Csaba. Navigációs és helyalapú szolgáltatások és alkalmazások (VITMMA07)

Hlinka József. Hlinka József,

Autonóm jármű forgalomszimulátorba illesztése

A LEAN FOLYAMATFEJLESZTŐ SZAKMÉRNÖK ÉS SPECIALISTA KÉPZÉS ILLESZKEDÉSE A BME KJK KÉPZÉSI RENDSZERÉBE

SZIMULÁCIÓ ÉS MODELLEZÉS AZ ANSYS ALKALMAZÁSÁVAL

Vonalas közlekedési létesítmények mobil térképezésével kapcsolatos saját fejlesztések

AUGMENTED REALITY KITERJESZTETT VALÓSÁG TARTALOMJEGYZÉK. Czéhner Tamás

Röntgen-gamma spektrometria

Térbeli transzformációk, a tér leképezése síkra

Transzformációk síkon, térben

Közúti forgalomszámlálás e_sensor rendszerrel Budapest dugódíj projekt (sajtóanyag)

3D rekonstrukcióhoz. Megyesi Zoltán. Témavezető: Dr. Csetverikov Dmitrij. Informatikai Doktori Iskola Vezető: Dr.

1. Mozgás Magyar Attila

Képrekonstrukció 3. előadás

Valószínűségi modellellenőrzés Markov döntési folyamatokkal

3D-s számítógépes geometria és alakzatrekonstrukció

FoodManufuture FP7 projekt

A 3D-2D leképezés alatt melyek maradnak robusztus képjellemzők?

Rendszermodellezés. Modellellenőrzés. Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Méréstechnika és Információs Rendszerek Tanszék

GYIK GYAKRAN ISMÉTELT KÉRDÉSEK

Realisztikus 3D modellek készítése

Intelligens közlekedési rendszer alkalmazásokkal a közlekedésbiztonság javításáért

7. Koordináta méréstechnika

ÓBUDAI EGYETEM KANDÓ KÁLMÁN VILLAMOSMÉRNÖKI KAR. Villamosmérnök szak

A fotogrammetria ismeretek és a szakmai tudás fontossága

A kibontakozó új hajtóerő a mesterséges intelligencia

Élpont osztályozáson alapuló robusztus tekintetkövetés

Miről lesz szó? Videó tartalom elemzés (VCA) leegyszerűsített működése Kültéri védelem Közúthálózat megfigyelés Emberszámlálás

Matlab Fuzzy Logic Toolbox

A 3D mozgáselemző rendszer és alkalmazásának lehetőségei. Dr. Béres Sándor PhD főiskolai docens SZTE JGYPK TSTI

Mechatronika segédlet 10. gyakorlat

Győri HPC kutatások és alkalmazások

GIS Open D GEOSOLUTIONS HUNGARY KFT Váradi Attila: Trimble SX10 Minden az EGYben PREMIER

Hálózatba kapcsolt gyártósor i4.0

Diplomamunkám felépítése

Távérzékelés a precíziós gazdálkodás szolgálatában : látvány vagy tudomány. Verőné Dr. Wojtaszek Malgorzata

ÓBUDAI EGYETEM KANDÓ KÁLMÁN VILLAMOSMÉRNÖKI KAR. Villamosmérnök szak

3D számítógépes geometria és alakzatrekonstrukció

HIL SZIMULÁCIÓ ROBOTPILÓTA FEJLESZTÉSBEN

VÁNDORGYŰLÉS július 6-8.

BME HDS CFD Tanszéki beszámoló

Mesterséges intelligencia az önvezető autók világában. Takács Árpád.

Nem roncsoló tesztelés diszkrét tomográfiával

Fotogrammetriai munkaállomások szoftvermoduljainak tervezése. Dr. habil. Jancsó Tamás Óbudai Egyetem, Alba Regia Műszaki Kar

1. Az informatika alapjai (vezetője: Dr. Dömösi Pál, DSc, egyetemi tanár) Kredit

fluoreszcenciás mikroszkóp képeken


Átírás:

és alkalmazásai Tanszéki előadás, 2010 feb. 17 Méréstechnika és Információs Rendszerek Tanszék Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem

Tartalom 1. Felhasználási területek 2. Korábbi munkák 3. Vetítési modell és kalibráció 4. Sztereó rekonstrukció alapproblémái 5. Több nézet vagy mozgás 6. Rekonstrukció alaptétele/akadálya 7. További irányok 2/22

Területek / Orvosi 3D-képfeldolgozás INVAZÍV NON-INVAZÍV Tomográf / CTI Radioaktív / NRI Mágneses / MRI Ultrahang / USI Célok 1. Interaktív, dinamikus 3D-vizualizáció 2. Formák, textúrák, mozgás számszerűsítése 3. Anatómiai struktúrák identifikációja 4. 3D regisztráció (inter/intra-páciens, multimod.) 5. Terápia tervezés, szimuláció, döntés, irányítás Forrásképek I(x,y,k) pl. koponya vagy I(x,y,k,t) pl. szív Nicolas Ayache, Medical Computer Vision, Virtual Reality and Robotics Promising Reasearch Tracks, EPIDAURE Project, INRIA, Sophia-Antipolis, France, 1994 (BMVC, 1995). 3/22

Ipari alkalmazások / Gyártás, végellenőrzés Alkalmazások Mérések (tolerancia, statisztikák) Szűrés (pass/fail) 3D lokalizáció robotirányításhoz ISRA Vision www.isravision.com 4/22

Területek / (Fél)autonóm járművek INTELLIGENS KÖZÚTI JÁRMŰVEK (IV, ADAS) IPARI RAKODÓ/SZÁLLÍTÓ ROBOTOK (AGV) AUTOMATED CART TRANSPORTER SZÁRAZFÖLDI ROBOTOK (NASA Mars Exploration Rover) (Predator RQ-1, USA légierő felderítője, 1995 óta) (URA Lab, IIS, Tokiói Egyetem) HEAD-UP DISPLAY (HUD) UTASSZÁLLÍTÓ REPÜLŐGÉP PILÓTASEGÍTŐ RENDSZER ENHANCED/SYNTHETIC VISION SYSTEM (EVS/SVS, HUD) LÉGI ROBOT (UAV, UCAV) TÁVIRÁNYÍTHATÓ LÉGI JÁRMŰ (RPV) AUTONÓM TENGERALATTJÁRÓK (AUV, UUV) TÁVIRÁNYÍTÁSOS TEGERALATTJÁRÓK (ROV) 5/22

Területek / Filmipar és játékipar (AR/VR) Kibővített valóság (Augmented Reality, AR) az Avatar c. filmben Kibővített valóság az Én a robot c. filmben Pendulum Anim. Studio, AlterEgo division Virtuális valóság (Virtual Reality, VR) ImageMetrics Virtuális valóság 6/22

Területek / Reklám és sportkövetítések (AR/VR) Questec Tenisz HawkEye Innovations Snooker SportVision Virtuális felületek / játékoskártyák SportVision Amerikai foci overlay SportVision Virtuális kijelző LiberoVision Teljes 3D-rekonstrukció Pl. Virtuális lesvonal 7/22

Alkalmazási területek 3D orvosi képfeldolgozás, rekonstrukció Gyártás, végellenőrzés (Fél)autonóm járművek és pilótasegítő rendszerek Film- és játékipar (AR, VR) Reklám és sportközvetítések (AR, VR) Közúti és köztéri felügyeleti rendszerek Régészet, szobrok, műemlékek digitalizálása stb. 8/22

Korábbi munkák / Matlab toolbox MATLAB TOOLBOX: SAKKTÁBLÁS MATLAB TOOLBOX: SÁVDETEKTÁLÁSHOZ 9/22

Korábbi munkák / Cornea-rekonstrukció 10/22

Korábbi munkák / Cornea-rekonstrukció Kísérlet műszaruhártyával A három kamera által elvileg látott és a rekonstruált felületek Sugárkövetéssel számított kép 11/22

Korábbi munkák / sztereó sávdetektálás HMI SZTEREÓ KAMERARENDSZER YAW-RATE ÉS GYORSULÁS előre néző kamerák nagy bázisszélesség HMI A FIGYELMEZTETÉSHEZ SEBESSÉG SZENZORFÚZIÓ EPAS A SÁVKÖVETÉSHEZ Valós időben laterális pozíció, jármű orientációja, sáv térbeli alakja. 12/22

Vetítési modell Megállapítások geometriai és algebrai algebrai modell kell külső és belső kamera paraméterek kalibráció információvesztés (mélység) több nézet vagy a priori info kell perspektív vetítés nemlináris projektív tér, homogén algebra 13/22

Rekonstrukció: Shape-from-X Rekonstrukció a fényforrás ismeretében / meghatározásával 3D lézer-szkenner Shape-from-Shading (SfS) Többnézetes rekonstrukció Computational Stereo SZTEREÓ MOZGÁS bázisvonal Structure-from-Motion (SfM) 14/22

Projektív rekonstrukciós alapprobléma Forrásadatok Rekonstrukció típusa Rektifikációhoz csak a képek képek, belső képek, belső, rel. külső képek, belső, absz. külső projektív (15 DoF) hasonlósági (7 DoF) euklidészi (6 DoF) valódi (true) Sztratifikáció Skálatényező Elforgatás,eltolás Valódi geometria 15 DoF projektív transzformáció Projektív rekonstrukció 15/22

Sztereó: parallaxis és diszparitás (Spirit Mars Exploration Rover anagliph 2004 jún. 8) (Oliver Wendel Holmes sztereogramja, 1860 Normann Rockwell festménye) 16/22

Sztereó elrendezés geometriája Fundamentális mátrix Esszenciális mátrix 17/22

Rektifikáció standard elrendezésbe 18/22

Sztereó: ritka és sűrű mélységi képek számítása Lépések 1. Sarokdetektálás 2. Ritka megfeleltetés ritka diszparitás 3. Fundamentális mátrix számítása 4. Rektifikáció standard geometriára 5. Sűrű megfeleltetés (scanline mentén) 6. Konzisztenciateszt, validáció 7. Interpoláció (funkcionál min.) Sarokdetektálás Sűrű mélységi kép (szimuláció validációhoz) 19/22

Sűrű sztereó: a sanyarú valóság Eredeti képek egyike (szimulált) Referencia-diszparitáskép Blokk-illesztés Dinamikus programozás Maximum flow Graph cuts M. Z. Brown, D. Burschka, G. D. Hager, Advances in Computational Stereo, IEEE Trans. on Pattern Analysis and Machine Intelligence, 25(8): 993-1008, 2003. 20/22

Mi a helyzet a mozgással / több nézettel? Mozgás Optikai mező módszerek Hagyományos rektifikáció nem jó Szereó diszparitás vs. optikai mező Szegmentálás: tyúk-tojás Több nézet Trifokális kényszerek gyakoriak Kvadrifokálison túl nem megyünk Gyakori a visszavezetés sztereóra Az új nézetek már kalibrálhatók Nagy optimalizálási feladat Sűrű rekonstrukció még sűrűbb lehet 21/22

Kutatás További tervek többnézetes implementációk (Matlab) sűrű mélységi képek (Matlab) dinamikus sztereó (sztereó+optikai mező) autokalibráció plussz szenzorokkal 22/22

Köszönöm a figyelmet! és alkalmazásai Tanszéki előadás, 2010 feb. 17 Méréstechnika és Információs Rendszerek Tanszék Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem