3D skeniranje

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.

Ishodi učenja

  1. navesti tehnologije koji se koriste u 3D skeniranju
  2. usporediti tehnologije 3D skeniranja i odabrati najprikladniju ovisno o aplikaciji
  3. analizirati točnost i nesigurnost 3D rekonstrukcije

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 % 15 % 50 % 15 %
Seminar/Projekt 50 % 15 % 50 % 15 %
Međuispit: Pismeni 0 % 35 % 0 %
Završni ispit: Pismeni 0 % 35 %
Ispit: Pismeni 50 % 70 %
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

Studijski programi

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

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
15 Laboratorijske vježbe

Ocjenjivanje

87 izvrstan
75 vrlo dobar
64 dobar
51 dovoljan

Sličan predmet