Visión 3D

Prof. Luis M. Jiménez
Dpto. Ingeniería de Sistemas y Automática

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Teoría (Transparencias):

1. Introducción a la Visión 3D - - (Video)
2. Modelo de Captación de Imágenes - - Anexo: Geometría Proyectiva -
   • Video 1: Modelos de Cámara
   • Video 2: Parametros y Ecuaciones del Modelo de Cámara
3. Calibración de una Cámara - - (Video) - Anexo: Calibración DLT-Tsai -
4. Reconstrucción 3D con una sola vista -
   • Video 1: POSE Monocular
   • Video 2: Homograf as entre Planos
5. Modelo Estereosc pico. Geometría epipolar. Matriz Fundamental -
   • Video 1: Geometría Epipolar
   • Video 2: Homografía entre Planos
   • Video 3: Matriz Fundamental
6. Calibraci n Proyectiva Sistema Estereoscópico - - (Video)
7. El Problema de Correspondencia -
   • Video 1: Restricciones
   • Video 2: Técnicas de Correspondencia
   • Video 3: Marr-Poggio
8. Reconstrucción 3D proyectiva. Auto-calibración Proyectiva. Odometría Visual -
   • Video 1: Reconstrucción 3D
   • Video 2: Reconstrucción Proyectiva
   • Video 3: Odometría Visual
9. Reconstrucción 3D a partir de secuencias de imágenes. Optical Flow -

1. • Video 1: Campo de Movimiento
   • Video 2: Optical Flow. Estimación. Reconstrucción 3D

Anexo: Herramientas Matemáticas -

1. • Video 1: Descomposición SVD
   • Video 2: M nimos Cuadrados. Normalizaci n.
   • Video 3: Sist. No lineales. Levenberg-Marquardt
   • Video 4: Descomp. Cholesky
   • Video 5: Estimación Homografías, Matriz Fundamental, Triangulación 3D

Repaso:

• Tests

Libros

• Hartley,R., Zisserman, A., "Multiple View Geometry in Computer Vision", Cambridge Press 2004
• Trucco, Verri, "Introductory Techniques for 3D Computer Vision", Prentice Hall, 1998
• Faugeras, O. Luong, "Geometry of Multiple Images", MIT Press, 2nd Edition 2004
• Faugeras, O. "Three-Dimensional Computer Vision: a Geometric Viewpoint", the MIT Press, 1996
• Trucco y Verri. "Introductory Techniques for 3D computer Vision", Prentice-Hall 1998
• Ayache, N. "Artificial Vision for Mobile Robots", MIT Press, 1989
• Marr, "Vision" Ed. Freeman, 1982
• Mayhew, J., Frisby, J. "3D Model Recognition from stereoscopic cues", MIT Press, 1991
• "Conceptos y Métodos en Visión por Computador" , Comit Espa ol de Autom tica 2016 (Libro pdf gratuito)
• "Computer Vision: Algorithms and Applications" , Richard Szeliski 2010 (Libro pdf gratuito)
• "MATLAB: Conceptos básicos y representación gráfica", Editorial UMH
• "Uso de Matlab en Robótica y Visión por Computador", Editorial UMH

Tutoriales

• "Visual 3D Modeling from Images: Tutorial Notes" Marc Pollefeys, University of North Carolina, USA (pdf )
• "Tutorial on Visual Odometry" D. Scaramuzza, F. Fraundorfer (pdf Parte I ) (pdf Parte II)
• "Tutorial: An Introduction to Projective Geometry (for computer vision)" Stan Birchfield (pdf )
• "Tutorial: Projective Geometry for Image Analysis" Roger Mohr and Bill Triggs (pdf )

Prácticas

Prácticas (Python)

• Calibración Cámara
• Homografía Planos
• POSE Marcas
• Mosaico

Prácticas (Matlab)

• Calibraci n de C maras: (enunciado ) (Matlab Toolbox) (Tutorial) (Patr n Calibraci n)
  • Aplicación captura de imágenes: (Windows) (Mac) (linux)
• Cálculo de POSE: aplicación detección de marcas (enunciado )
  • Ficheros: (Windows/Matlab / Mac-linux )
• Cálculo de Homografías en imágenes. Mosaicos (enunciado )
  • Ficheros: (Windows/Matlab / Mac-linux )

Trabajo

Trabajo (Python)

• Cuaderno Trabajo Reconstrucción 3D proyectiva

Trabajo (Matlab)

• Reconstrucción proyectiva (enunciado )
  • Ficheros: (Windows/Matlab / Mac/linux )

Tutoriales Programación Matlab

• Instalación de la Machine Vision Toolbox (Peter Corke) Enlace local Manual MVTB3 Manual MVTB4
• Tutorial Programación Matlab
• Tutorial Machine Vision Toolbox (P1 ) (P2 ) (P3 ) (P4 )

Tutoriales Programaci n OpenCV

• Blog Visión por Computador (Programación OpenCV-C++ - OpenCV-python)
• Blog Visión por Computador (Código fuente programas prácticas)

Software:

• GNU Octave: software matem tico multiplataforma compatible con Matlab
• Machine Vision Toolbox (Peter Corke)
• Camera Calibration Toolbox (Jean-Yves Bouguet ) (versi n mejorada - Compatible con Octave) (235KB)
• Omnidirectional Camera Calibration Toolbox (Davide Scaramuzza) (versi n mejorada - Compatible con Octave) (6MB)
• VGG Toolbox del libro 'Multiple View Geometry' (Andrew Zisserman)
• Matlabfcns Toolbox 'Matlab Computer Vision and Image Processing' (Peter Kovesi)
• VLFeat (Andrea Vedaldi, Brian Fulkerson): librer a extracci n de caracter sticas y descriptores (Win/Mac/Linux/Matlab)
• SIFT Key Point Detector and Descriptor (David Lowe) (Win/Matlab)