Přístupnostní navigace
E-přihláška
Vyhledávání Vyhledat Zavřít
Detail předmětu
FSI-QRAAk. rok: 2024/2025
Předmět se zabývá zpracováním mračna bodů (tzv. point clouds), což jsou trojrozměrná neuspořádaná data, která se získávají 3D skenováním pomocí hloubkových kamer nebo Lidarem. Tato oblast je velmi důležitá v reverzním inženýrství, ale také v dalších oblastech jako je robotika nebo autonomní systémy v dopravě.
V první části kurzu se studenti seznámí s typy snímání a algoritmy pro zpracování mračna bodů, například detekce objektů, registrace. Část algoritmů bude prakticky programována v softwaru Matlab.
V laboratoři bude provedeno skenování modelu pomocí optického skeneru ATOS a dále v učebně s pomocí ručních skenerů. Studenti se seznámí se softwarem na zpracování mračna bodů GOM Inspect a Rhinoceros pro 3D modelování a tisk.
Dále bude využita sada Arduino Engineering Kit pro řízení jednoduchého vozítka. V závěru semestru budou studenti pracovat na implementaci některé z metod, kterou na závěr obhájí.
Jazyk výuky
Počet kreditů
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Vstupní znalosti
základní znalosti analýzy a algebry (matice, derivace) a základy počítačové grafiky, doporučená je znalost jakéhokoliv programovacího jazyka (C, C++, Pascal, atd. ) a programu (Matlab apod.)
Pravidla hodnocení a ukončení předmětu
Studenti vypracují projekt ze studované problematiky (projekty budou zadány během semestru), který na konci semestru obhájí. Tato obhajoba bude doplněna o ústní otázky k danému tématu. Výslednou známku student obdrží na základě této obhajoby.
Učební cíle
Základní literatura
Doporučená literatura
Zařazení předmětu ve studijních plánech
specializace CZS , 1 ročník, zimní semestr, volitelný
Přednáška
Vyučující / Lektor
Osnova
Přednášky:
1. Popis metod pro získávání 3D mračna bodů (point cloud), pasivní (Structure from Motion) a aktivní metody (Time of Flight, laser)2. RANSAC - algoritmus a jeho využití, feature extraction - hledání významných částí v mračnech bodů3.-4. Registrace mračna bodů (metody Principal Component Analysis, Singular Value Decomposition, Iterative Closest Point, FPFH deskriptor)5. Detekce pozemních bodů, clustering6. Porovnání prostorových metod s obrazovými metodami7. Optický skener ATOS (laboratoř), skenování ručním skenery.8. Software pro zpracování dat (GOM Inspect, Rhinoceros, atp.), práce se získanými daty9. 3D tisk - principy, nastavení, problémy10. Arduino Engineering Kit - programování vozítka Rover a jeho orientace v prostoru a funkce11. - 12. Konzultace k zápočtovému projektu13. Prezentace zápočtového projektu
Cvičení s počítačovou podporou
Cvičení s počítačovou podporou:
1. Metody snímání dat (Terrain, Mobile, Airborne) a jejich využití, programování SFM Matlabu, snímání dat pomocí Intel Real Sense, IPad Pro2. RANSAC programy - proložení dat přímkou, rovinou, testování 3.-4. Programování registračních metod s použitím předdefinovaných funkcí, vliv parametrů na výsledky 5. Detekce pozemních bodů, clustering 6. Metody zpracování obrazu a jejich srovnání s metodami používanými pro 3D (derivace, hranové detektory, atp.) 7. Skenování v laboratoři - ATOS 8. Praktické cvičení se získanými daty 9. 3D tisk - návrh modelu v Rhinoceros, tisk 10. Arduino Engineering Kit - programování vozítka Rover a jeho orientace v prostoru a funkce, jednoduché obvody s Arduinem 11.-12. Konzultace k semestrálnímu projektu 13. Prezentace závěrečných prací