Robotika a strojové vnímání

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra kybernetiky

Anotace:

V rámci přednášek a cvičení předmětu bychom se měli naučit jak vyřešit netriviální úlohu v oblasti moderní robotiky. Naším cílem bude vyvinout metodu pro bezkontaktní měření vzdálenosti pomocí kamery přimontované pevně na robotu se dvěma stupni volnosti. Mimo jiné se soustředíme na to, jak správně geometricky popsat soustavu se všemi parametry, na optimální řešení takto vzniklých algebraických rovnic a na robustní algoritmy počítačového vidění pro pokročilou variantu bez interakce s uživatelem.

Požadavky:

Osnova přednášek:

1. Úvod, cíle předmětu. Úvod do geometrických transformací.

2. Kinematika robota I.

3. Kinematika robota II.

4. SVD, vlastní čísla a vektory, prostory a podprostory. Diskusní přednáška o některých matematických pojmech, které se možná (kdysi) probraly příliš rychle.

5. 2D projektivní transformace a její odhad z dat, , normalizace souřadnic. LSQ řešení soustavy homogenních rovnic

6. Odlehlé hodnoty aneb když nejmenší čtverce (LSQ) nestačí. Robustní odhad modelu pomocí metody RANSAC.

7. Úloha zarovnání obrazu, metoda KLT

8. Lineární prediktory pro úlohu sledování.

9. Matematický model kamery, základní kalibrace.

10. Geometrie více kamer, relace mezi obrazy.

11. Geometrie více kamer, výpočet pohybu a rekontrukce, začátek kalibrace.

12. Kalibrace z rotace kamery, známá i neznámá rotace.

13. Hledání korespondencí v obraze.

Osnova cvičení:

Ve cvičení vyvineme metodu pro bezkontaktní měření vzdálenosti pomocí kamery přimontované pevně k jednoduchému robotu „AVbot“ se dvěma stupni volnosti. Menší část cvičení proběhne ve společné hodině u počítačů, zbývající část úloh budete řešit samostatně v zarezervovaném čase u AVbot-a v K132.

Cíle studia:

Studijní materiály:

1. Olšák, Petr. Úvod do algebry, zejména lineární. 2007. ČVUT v Praze, Praha.

2. Hlaváč V., Sedláček M.: Zpracování signálů a obrazů, ČVUT Praha, 2004.

3. Hartley, Richard and Zisserman, Andrew. Multiple view geometry in computer vision. 2003. Cambridge University, Cambridge. 2nd edition.

4. Svoboda, Tomáš and Kybic, Jan and Hlaváč, Václav. Image Processing, Analysis and Machine Vision --- A MATLAB Companion. 2007. Thomson, Toronto, Canada. 1 edition.

Poznámka:

Rozsah výuky v kombinované formě studia: 14+6

URL:http://cmp.felk.cvut.cz/cmp/courses/Y33ROV/

Předmět se již neotevírá. Z hladiska splnění požadavků studijního plánu ho nahrazuje A4B33RPZ, který také doporučujeme v případě zájmu o magisterské studium.

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Inteligentní systémy (povinně volitelný předmět)