33PVI Počítačové vidění pro informatiku
Přednášející:	Tomáš Pajdla	Rozsah:	2 + 2	Obor:	VT
Cvičí:	Hynek Bakstein	Kredity:	4	Dop. semestr:	8
Katedra:	K333	Zakončení:	z, zk	Typ předmětu:	Pov. vol.

Přednáška:	Pondělí 14:30 - 16:00 v K5		Cvičení:	Pondělí 16:15-17:45 v K132
	Rozvrh			Cvičení 16:15-17:45

Aktuální informace na: http://cyber.felk.cvut.cz/teaching/

Informace z minulého roku http://cmp.felk.cvut.cz/cmp/courses/pvi2000/pvi/

Program přednášek

2

Základní pojmy.

3

Matematické a výpočetní nástroje I.

4

Matematické a výpočetní nástroje II.

5

Geometrie vzniku obrazu, perspektivní kamera.

6

Projekce roviny na rovinu, geometrické transformace obrazu.

8

Projektivní rovina.

9

Projektivní prostor.

10

Modely kamery a scény v projektivním prostoru, epipolární geometrie.

11

Rekonstrukce scény kalibrovanou kamerou.

12

Rekonstrukce scény nekalibrovanou kamerou.

13

Autokalibrace kamery.

14

Autokalibrace kamery.

Podrobný program přednášek a cvičení

2

Přednáška: Co je počítačové vidění, vztah k počítačové grafice, souřadný systém obrazu, rekonstrukce scény z obrazů, korespondence, mozaika, triangulace.

Cvičení: Seznámení s Matlabem, principy správného programování, demonstrace pojmů.

3

Přednáška: Matematické nástroje: řešení soustavy lineárních rovnic, norma matice, číslo podmíněnosti matice, singulární rozklad matice.

Cvičení: podmíněnost matice, SVD v Matlabu.

4

Přednáška: Řešení soustav lineárních rovnic pomocí SVD, optimální oprava matice soustavy vzhledem k normálnímu šumu.

Cvičení: řešení lineárních soustav pomocí SVD v Matlabu.

5

Přednáška: Model perspektivní kamery, zobrazení roviny na rovinu, vztah mezi obrazy téže scény sejmutými rotující kamerou, výpočet homografie ze čtyř párů bodů ``vzor-obraz''.

Cvičení: Zadání 1. úlohy Mozaika: ``Vypočtěte transformaci (homografii) mezi dvěma obrazy scény, pořízenými z téhož místa, na základě několika korespondujících bodů. Původní obrazy transformujte tak, abyste získali jeden úplný obraz scény.''

6

Přednáška: Projektivní geometrie: axiomatická teorie afinní a projektivní roviny, příklady, jejich vztah, reálná afinní a projektivní rovina, body a přímka v nekonečnu.

Cvičení: Výpočet homografie z více bodů, transformace obrazu II.

1.

Přednáška: Vztah mezi reálnou afinní a reálnou projektivní rovinou, homogenní souřadnice bodů a přímek, geometrický model v $R^3$, počítání v homogenních souřadnicích, průsečík dvou přímek, přímka definovaná dvěma body, homogenní souřadnice bodů v nekonečnu, přímka v nekonečnu.

Cvičení: Výpočet homografie z více bodů, transformace obrazu II.

2.

Přednáška : Projektivní prostor vs. projektivní rovina, Paschův axiom, reálný projektivní prostor $P^3$, rovina v projektivním prostoru je projektivní rovina, kamera jako projekce z $P^3$ do $P^2$, matice perspektivní a afinní kamery kamery, střed promítání, poloha středu promítání vzhledem k rovině v nekonečnu.

Cvičení: Odevzdání automatické tvorby mozaiky, srovnání výsledků.

Zkouška, testy a zápočet

Dvojice studentů řeší, obhajují a prezentují úlohy na cvičení. Podmínkou udělení zápočtu je odevzdání a obhájení tří úloh. Studenti úlohu na cvičení vyřeší a sepíší o jejím řešení zprávu.

V průběhu semestru studenti složí dva testy, jejichž výsledek se bude počítat do výsledné známky.

Harmonogram semestru

1. 5. týden - Úloha 1: mozaika z obrazů
2. 9. týden - Test A vzorové otázky testu A Výsledky testu A
3. 10. týden - Úloha 2: projektivní rekonstrukce scény
4. 13. týden - Úloha 3: metrická rekonstrukce scény
5. 14. týden - Test B Výsledky testu B
6. 15. týden - Test C Výsledky testu C

Výsledky testů setříděné podle studentů

Odevzdané práce

Dvořák Zdeněk	úloha 1	úloha 2
Hájek Vladimír, Sára Tomáš	úloha 1	úloha 2
Musil Aleš, Runčík Jaroslav	úloha 1	úloha 2
Pavlíček Jaroslav	úloha 1	úloha 2
Přibyl Petr, Hendrich Jakub, Matouch Radek	úloha 1	úloha 2
Vytlačil Jiří, Václavík Radek	úloha 1	úloha 2

Cvičení

První spuštění Matlabu

Informace o kontech na K333 naleznete na http://cs.felk.cvut.cz/konta/.

1. Namapujte si svazek vision$\!\backslash$appl jako disk Y:.
2. Jděte do y:$\!\backslash$soft95$\!\backslash$Matlab53.
3. Vytvořte shortcut na soubor matlab.exe na plose.
4. Vytvořte ve svém domovském adresáři g: adresář Matlab a do nej umístěte soubor startup.m.
5. Nastavte v ``Properties'' shortcutu ``Start in'' na g:$\!\backslash$Matlab.
6. Spusťte Matlab.

Literatura

1

Tomáš Pajdla.
Poznámky k přednášce PVI 2001.
http://cmp.felk.cvut.cz/cmp/courses/pvi2001/LectureNotesPVI2001/

2

R. Hartley and A.Zisserman.
Multiple View Geometry in Computer Vision.
Cambridge University Press, 2000.

3

Krajník, Eduard.
Maticový počet.
Skriptum. Vydavatelství ČVUT, Praha, 2000.

4

Václav Hlaváč and Miloš Sedláček.
Zpracování signálů a obrazů.
Skriptum. Nakladatelství ČVUT, 2000.

5

Milan Šonka, Václav Hlaváč, and Roger Boyle.
Image Processing, Analysis and Machine Vision.
Second edition. WPS Publishing. 1999.