3D skeniranje

Prikazani su podaci za akademsku godinu: 2023./2024.

Nositelji

Izv. prof. dr. sc.
Tomislav Petković
Prof. dr. sc.
Tomislav Pribanić

Opis predmeta

U ovom predmetu studenti stječu znanja o 3D skeniranju.
Predmet obrađuje sljedeće teme: Uvod u 3D skeniranje i profilometriju. Model formiranja slike. Perspektivna projekcija. Dekompozicija matrice perspektivne projekcije. Intrinzični i ekstrinzični parametri. Binokularni vid. Stereo par kamera. Epipolarno ograničenje. Stereo rektifikacija. Fundamentalna matrica. Triangulacija i 3D rekonstrukcija. Problem korespondencija. Ključne točke. Homografije. RANSAC. Kalibracija jedne kamere. Kalibracija stereo para kamera. Samokalibracija. Tri pogleda. Trifokalni tenzor. Geometrije s više od tri pogleda. Izjednačenje zrakovnog snopa. Kiralnost. Strukturirano svjetlo. Klasifikacija uzoraka strukturiranog svjetla. Jednostruki i višestruki uzorci. Izvori svjetla i projektori. Profilometrija projiciranjem pruga. Odmatanje faze. Kalibracija projektora. Sustavi s više kamera i projektora. Mjerenje vremena leta. Funkcije kodiranja. Oblaci točaka. Registracija. ICP algoritam. Lasersko 3D skeniranje. Ručni 3D skeneri. Ostale metode 3D skeniranja.

Studijski programi

Sveučilišni diplomski
[FER3-HR] Audiotehnologije i elektroakustika - profil
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
[FER3-HR] Automatika i robotika - profil
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
[FER3-HR] Elektroenergetika - profil
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
[FER3-HR] Elektroničko i računalno inženjerstvo - profil
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
Izborni predmeti profila (1. semestar) (3. semestar)
[FER3-HR] Elektronika - profil
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
[FER3-HR] Elektrostrojarstvo i automatizacija - profil
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
[FER3-HR] Informacijsko i komunikacijsko inženjerstvo - profil
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
Izborni predmeti profila (1. semestar) (3. semestar)
[FER3-HR] Komunikacijske i svemirske tehnologije - profil
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
[FER3-HR] Programsko inženjerstvo i informacijski sustavi - profil
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
[FER3-HR] Računalno inženjerstvo - profil
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
[FER3-HR] Računalno modeliranje u inženjerstvu - profil
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
[FER3-HR] Računarska znanost - profil
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
[FER3-HR] Znanost o mrežama - profil
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
[FER3-HR] Znanost o podacima - profil
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)

Ishodi učenja

  1. Navesti tehnologije koje se koriste u 3D skeniranju
  2. Objasniti model formiranja slike i perspektivnu projekciju
  3. Objasniti i provesti postupak kalibracije kamere
  4. Usporediti postupke 3D skeniranja
  5. Analizirati točnost i nesigurnost 3D rekonstrukcije
  6. Odabrati postupak 3D skeniranja ovisno o aplikaciji

Oblici nastave

Predavanja

Na predavanjima se izlažu teorijski koncepti.

Seminari i radionice

Na seminaru se diskutiraju teorijski koncepti izloženi na predavanjima.

Laboratorij

Laboratorijske vježbe pomažu boljem razumijevanju problema 3D skeniranja.

Način ocjenjivanja

Kontinuirana nastava Ispitni rok
Vrsta provjere Prag Udio u ocjeni Prag Udio u ocjeni
Laboratorijske vježbe 50 % 20 % 50 % 20 %
Seminar/Projekt 50 % 20 % 50 % 20 %
Međuispit: Pismeni 0 % 30 % 0 %
Završni ispit: Pismeni 0 % 30 %
Ispit: Pismeni 50 % 60 %
Napomena / komentar

Uvjet za prolaz predmeta je ostvarenih barem 50% na međuispitu i pismenom dijelu završnog ispita zajedno, te ostvarenih barem 50% na laboratorijskim vježbama i na seminaru.

Tjedni plan nastave

  1. Uvod u 3D skeniranje i profilometriju. Model formiranja slike.
  2. Perspektivna projekcija. Dekompozicija matrice perspektivne projekcije. Intrinzični i ekstrinzični parametri.
  3. Binokularni vid. Stereo par kamera. Epipolarno ograničenje. Stereo rektifikacija. Fundamentalna matrica.
  4. Triangulacija i 3D rekonstrukcija. Problem korespondencija. Ključne točke. Homografije. RANSAC.
  5. Kalibracija jedne kamere. Kalibracija stereo para kamera. Samokalibracija.
  6. Tri pogleda. Trifokalni tenzor. Geometrije s više od tri pogleda.
  7. Izjednačenje zrakovnog snopa. Kiralnost.
  8. Međuispit
  9. Strukturirano svjetlo. Klasifikacija uzoraka strukturiranog svjetla. Jednostruki i višestruki uzorci. Izvori svjetla i projektori.
  10. Profilometrija projiciranjem pruga. Odmatanje faze.
  11. Kalibracija projektora. Sustavi s više kamera i projektora.
  12. Mjerenje vremena leta. Funkcije kodiranja.
  13. Oblaci točaka. Registracija. ICP algoritam.
  14. Lasersko 3D skeniranje. Ručni 3D skeneri. Ostale metode 3D skeniranja.
  15. Završni ispit

Literatura

Richard Hartley, Andrew Zisserman (2004.), Multiple View Geometry in Computer Vision, Cambridge University Press
Pietro Zanuttigh, Giulio Marin, Carlo Dal Mutto, Fabio Dominio, Ludovico Minto, Guido Maria Cortelazzo (2016.), Time-of-Flight and Structured Light Depth Cameras, Springer
Silvio Giancola, Matteo Valenti, Remo Sala (2018.), A Survey on 3D Cameras: Metrological Comparison of Time-of-Flight, Structured-Light and Active Stereoscopy Technologies, Springer

Za studente

Izvedba

ID 222434
  Zimski semestar
5 ECTS
R0 Engleski jezik
R1 E-učenje
30 Predavanja
5 Seminar
0 Auditorne vježbe
15 Laboratorijske vježbe
0 Konstrukcijske vježbe
0 Vježbe tjelesnog odgoja

Ocjenjivanje

87 izvrstan
75 vrlo dobar
64 dobar
51 dovoljan

Sličan predmet