Kognitive Systeme Übung 5+6: Bildverarbeitung & Wissenrepräsentation, Planung und Robotic

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Johann Kolbe
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1 Übung 5+6: Bildverarbeitung & Wissenrepräsentation, Planung und Robotic Mittwoch, 18. Juli Übung 5 & 6

2 Wiederholung: Morphologische Operatoren Operationen auf Binärbildern (hier: Pixel sind 0 oder 255) Ziel: Rauschen entfernen oder Lücken schließen Dilatation: Alle Pixel, die einen Nachbarn haben, der 255 ist, werden 255 => Ausdehnung Erosion: Alle Pixel, die einen Nachbar haben, der 0 ist, werden 0 => Verkleinerung Öffnen: erst Erosion, dann Dilatation Schließen: erst Dilatation, dann Erosion 2 Übung 5 & 6

3 Wiederholung: Morphologische Operatoren 3 Übung 5 & 6

4 Aufgabe 1: Morphologische Operatoren 4 Übung 5 & 6

5 Aufgabe 1: Morphologische Operatoren Schließen Antwort Onlinefrage 1: Übung 5 & 6

6 Aufgabe 1: Morphologische Operatoren 6 Übung 5 & 6

7 Aufgabe 1: Morphologische Operatoren Öffnen 7 Übung 5 & 6

8 Wiederholung: Hough-Transformation Ziel: Erkennung gerader Linien im Bild Ansatz: Stelle Linie durch Normalenvektor (Länge, Winkel) in Polarkoordinaten dar (Sinus-Kosinus-Kurve) Kurven für kollineare Punkte schneiden sich in genau zwei Punkten 8 Übung 5 & 6

9 Aufgabe 2: Hough-Transformation 9 Übung 5 & 6

10 Aufgabe 2: Hough-Transformation 10 Übung 5 & 6

11 Aufgabe 2: Hough-Transformation Schnittpunkt bei ca. 2,7 11 Übung 5 & 6

12 Aufgabe 2: Hough-Transformation r 0,43 12 Übung 5 & 6

13 Aufgabe 2: Hough-Transformation r 0,43 damit Gerade definiert durch: 0,9 x + 0,43 y = 0,43 13 Übung 5 & 6

14 Aufgabe 2: Hough-Transformation 0,9 x + 0,43 y = 0,43 Punkt auf Gerade z.b. ( 0, 1 ) orthogonal g: s 0,43 0,9 Antwort Onlinefrage 2: 2,7 14 Übung 5 & 6

15 Aufgabe 2: Hough-Transformation 15 Übung 5 & 6

16 Aufgabe 2: Hough-Transformation Regressionsgerade: besser, wenn bekannt ist, welche Punkte zur Geraden gehören Dann optimale Näherung in Bezug auf quadr. Fehler Hough-Transformation findet Geraden in Kantenbildern 16 Übung 5 & 6

17 Aufgabe 2: Hough-Transformation 17 Übung 5 & 6

18 Aufgabe 2: Hough-Transformation 18 Übung 5 & 6

19 Aufgabe 2: Hough-Transformation 19 Übung 5 & 6

20 Wiederholung: Korrelation Sum of Squared Differences (SSD): n n i n j n (Img1( u1 i, v1 j) Img2( u2 i, v2 j)) Zero-mean Normalized Cross Correlation (ZNCC): n n n i n j n n (Img 1 (u 1 i,v 1 j) Img 1 (u 1,v 1,n)) (Img 2 (u 2 i,v 2 j) Img 2 (u 2,v 2,n)) (Img 1 (u 1 i,v 1 j) Img 1 (u 1,v 1,n)) 2 (Img 2 (u 2 i,v 2 j) Img 2 (u 2,v 2,n)) 2 i n j n n n i n j n 2 Img(u,v,n) n n 1 Img(u i,v j) (2n 1) 2 i n j n 20 Übung 5 & 6

21 Aufgabe 3: Korrelation 21 Übung 5 & 6

22 Aufgabe 3: Korrelation 22 Übung 5 & 6

23 Aufgabe 3: Korrelation 23 Übung 5 & 6

24 Aufgabe 3: Korrelation 24 Übung 5 & 6

25 Aufgabe 3: Korrelation 25 Übung 5 & 6

26 Aufgabe 3: Korrelation 26 Übung 5 & 6

27 Aufgabe 3: Korrelation Img(u,v,n) n n 1 Img(u i,v j) (2n 1) 2 i n j n 27 Übung 5 & 6

28 Aufgabe 3: Korrelation ZNCC normalisiert die Bilder vor dem Vergleich 28 Übung 5 & 6

29 Aufgabe 3: Korrelation 29 Übung 5 & 6 (Antwort Onlinefrage 3)

30 Wiederholung: Rotationsmatrizen Rotation um x : Rotation um y : Rotation um z : R x ( ) R y ( ) R z cos sin cos 0 sin cos sin ( ) sin cos sin cos sin 0 cos Übung 5 & 6

31 Aufgabe 4: 3D-Transformationen 31 Übung 5 & 6

32 Aufgabe 4: 3D-Transformationen 32 Übung 5 & 6

33 Aufgabe 4: 3D-Transformationen 33 Übung 5 & 6

34 Aufgabe 4: 3D-Transformationen 34 Übung 5 & 6

35 Aufgabe 4: 3D-Transformationen 35 Übung 5 & 6

36 Aufgabe 5: Kameramodell 36 Übung 5 & 6

37 Aufgabe 5: Kameramodell 37 Übung 5 & 6

38 Aufgabe 5: Kameramodell 38 Übung 5 & 6

39 Aufgabe 5: Kameramodell 39 Übung 5 & 6 (Antwort Onlinefrage 4)

40 Aufgabe 5: Kameramodell 40 Übung 5 & 6

41 Aufgabe 5: Kameramodell 41 Übung 5 & 6

42 Aufgabe 5: Kameramodell 42 Übung 5 & 6

43 Aufgabe 5: Kameramodell 43 Übung 5 & 6

44 Aufgabe 5: Kameramodell 44 Übung 5 & 6

45 Aufgabe 5: Kameramodell 45 Übung 5 & 6

46 Aufgabe 5: Kameramodell 46 Übung 5 & 6

47 Aufgabe 5: Kameramodell 47 Übung 5 & 6

48 Wiederholung: Epipolargeometrie Bei bekannten extrinsischen Parametern: Epipolargeometrie möglich Weltpunkt X, der auf Bildpunkt x in linkem Bild projiziert wird, wird im rechten Bild auf die Epipolarlinie l zu x projiziert Stark vereinfachtes Stereomatching 48 Übung 5 & 6

49 Aufgabe 6: Epipolargeometrie 49 Übung 5 & 6

50 Aufgabe 6: Epipolargeometrie 50 Übung 5 & 6

51 Aufgabe 6: Epipolargeometrie 51 Übung 5 & 6

52 Aufgabe 6: Epipolargeometrie K f x 0 c x 0 f y c y Übung 5 & 6

53 Aufgabe 6: Epipolargeometrie K f x 0 c x 0 f y c y Übung 5 & 6

54 Aufgabe 6: Epipolargeometrie P K R K t 54 Übung 5 & 6

55 Aufgabe 6: Epipolargeometrie 55 Übung 5 & 6

56 Aufgabe 6: Epipolargeometrie 56 Übung 5 & 6

57 Aufgabe 6: Epipolargeometrie 57 Übung 5 & 6

58 Aufgabe 6: Epipolargeometrie 58 Übung 5 & 6

59 Aufgabe 6: Epipolargeometrie 59 Übung 5 & 6

60 Aufgabe 6: Epipolargeometrie 60 Übung 5 & 6

61 Aufgabe 6: Epipolargeometrie 61 Übung 5 & 6

62 Aufgabe 6: Epipolargeometrie (Antwort Onlinefrage 5) 62 Übung 5 & 6

63 Weiter mit Übung Übung 5 & 6

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