Datenfusion und 3D Modellierung
Fakultät für Informatik und Mathematik ©
Name Datenfusion und 3D Modellierung
Verantwortlich Prof. Dr. Alfred Nischwitz
SWS 4
ECTS 5
Sprache(n) Deutsch
Lehrform SU mit Praktikum
Angebot im Wechsel mit anderen Fächern der gleichen Fachgruppe
Aufwand
Voraussetzungen
  • Lineare Algebra (IF-I-B-103)
  • Numerische Mathematik (IF-I-B-M02)
Ziele
  • Allgemeingültige Konzepte und Algorithmen aus dem Bereich der Datenfusion und 3D Modellierung kennen lernen und in der Übung selbst erarbeiten
  • Selbstständig und im Team algorithmische Fragestellungen aus diesem Bereich und damit verwandter Gebiete modellieren und umsetzten können
Inhalt

Um Szenen wirklichkeitsgetreu hinsichtlich Geometrie und Farbe modellieren zu können, kommen für die unterschiedlichsten Anwendungen verschiedenste Sensoren zum Einsatz.Neben bildgebenden Sensoren wie Zeilen- und Flächenkameras können dies beispielweise auch 3D Laser Scanner oder Rangekameras zur direkten Gewinnung von Tiefeninformation, oder positionsgebende Systeme wie GPS-Empfänger oder IMUs sein. Die Vorlesung führt in die Verwendung von Multisensorsystemen ein und zeigt Konzepte und Methoden, wie deren Daten miteinander fusioniert, und daraus 3D Modelle erzeugt werden können.

  • Sensormodellierung und -kalibrierung
  • Merkmalsextraktion- und Matching
  • Suche von Ausreißern
  • Mahalanobis Distanz und Fehlerellipsoid
  • Farbmapping 3D/2D, Texturierung
  • Radiometrische Korrektur
  • Kalman- und Partikelfilter
  • Meshes
  • Modellierung von Ebenen, Zylindern und Kugeln
  • Modellierung komplexerer Modelle

Die Konzepte der Vorlesung werden in der Übung exemplarisch an einem Multisensorsystem bestehend aus einem 3D Laser Scanner als Hauptsensor entwickelt. Dabei kommt die Bildverarbeitungsbibliothek OpenCV zum Einsatz.

Medien und Methoden

Beamer, Tafel, Übung in C/C++ unter Verwendung von OpenCV, teilweise in Matlab

Literatur
  • Multiple View Geometry in Computer Vision, R. Hartley, A. Zisserman, Cambridge Univ. Press, 2000
  • weitere Literatur wird in der Vorlesung bekannt gegeben
Zuordnungen Curricula
SPO Fachgruppe Code ab Semester Prüfungsleistungen
IG Version 2010 CGBV: Schwerpunkt Vertiefung IG-CGB-0150 2 benotete schriftliche Prüfung 90 Minuten (60%)
benotete Studienarbeit (40%)
IG Version 2010 EC: Fachliche u. persönliche Profilbildung IG-CGB-0150 2 benotete schriftliche Prüfung 90 Minuten (60%)
benotete Studienarbeit (40%)
IG Version 2010 SWE: Fachliche u. persönliche Profilbildung IG-CGB-0150 2 benotete schriftliche Prüfung 90 Minuten (60%)
benotete Studienarbeit (40%)