Acquisition and Processing of 3D Data - Interactive curriculae of TU Ilmenau

The interactive curriculae provide information on the degree programmes offered by the TU Ilmenau.

Please refer to the respective study and examination rules and regulations for the legally binding curricula (Annex Curriculum).

You can find all details on planned lectures and classes in the course catalogue.

Please note that this page is no longer updated. All modules and study plans from PO version 2021 onwards (Bachelor and Master study programs) are now available on the Campus Portal.

module properties Acquisition and Processing of 3D Data in degree program Master Ingenieurinformatik 2014 ATTENTION: not offered anymore
module number	239
examination number	2200449
department	Department of Mechanical Engineering
ID of group	2362 (Quality Assurance and Industrial Image Processing)
module leader	Dr. Rico Nestler
term	summer term only
language	Deutsch
credit points
on-campus program (h)
self-study (h)
obligation	obligatory module
exam	none
details of the certificate	schriftliche Prüfung 60 min, mündliches Prüfungsgespräch nach Vereinbarung
link to Moodle course
teacher	Dr. Rico Nestler
signup details for alternative examinations
maximum number of participants
previous knowledge and experience	Gute Kenntnisse in Physik, Mathematik sowie Informations- bzw. Nachrichtentechnik sind hilfreich. Sehr empfohlen Grundlagen der Bildverarbeitung und Mustererkennung (Bildverarbeitung 1) Grundlagen der Farbbildverarbeitung (Bildverarbeitung 2) Systemtechnik und Systemtheorie der Bildverarbeitung
learning outcome	Der Studierende erhält einen umfassenden Überblick zu Verfahren der Rekonstruktion von Objektoberflächen oder zur Abstandsanalyse ausgewählter Szenen-/Objektpunkte in dreidimensionalen Szenen. Dabei werden die systemtechnischen Aspekte, die theoretischen Grundlagen sowie die Methoden / Verfahren zur Ableitung räumlich, geometrischer Szeneninformationen aus digitalen Bildern diskutiert. Aufbauend auf den vermittelten Inhalten ist der Studierende befähigt, sein Wissen in konkreten Anwendungen in einem der oben genannten Felder einzusetzen bzw. im Rahmen weiterer Vorlesungen zur angewandten Bildverarbeitung an der TU Ilmenau auszubauen und zu spezialisieren.
content	Die Veranstaltung Grundlagen der 3D-Bildverarbeitung (Erfassung und Verarbeitung von 3D-Daten) widmet sich technischen Ansätzen zur Gewinnung von Tiefeninformationen, den dabei erforderlichen Datenverarbeitungsaspekten. Der Schwerpunkt liegt auf optischen Ansätzen zur 3D-Datenerfassung, den zugehörigen systemtechnischen Realisierungen, den notwendigen theoretischen Grundlagen sowie Methoden / Verfahren der (Bild)Datenverarbeitung. Mögliche Anwendungsgebiete dieser Techniken sind heutzutage sehr vielfältig und weit verbreitet, z.B. computergrafische Modellierungen dreidimensionaler Objekte (Reverse Engineering), Abstandsmessungen in selbstfahrenden Fahrzeugen oder zur Fahrerassistenz, Oberflächeninspektionen oder Prüfungen auf Maßhaltigkeit in der Qualitätssicherung, Lageschätzungen oder Hindernislokalisierung in der Robotik bzw. der Sicherheitstechnik. Verfahren zur Gestaltsrekonstruktion beinhalten in starkem Maße Elemente und Techniken der klassischen Bildverarbeitung. Genauso sind zur Erfüllung von Erkennungsaufgaben mit monokularer Bildverarbeitung heutzutage zunehmend 3D-Aspekte zu berücksichtigen. Die Verarbeitungsaspekte zur Gewinnung der 3D-Information werden in der Vorlesung ansatzbezogen diskutiert. Die ausführliche Darstellung des klassischen Verfahrens der Stereo- und Multikamera-Vision wird durch aktuelle Ansätze, wie die Weißlichtinterferometrie, die Fokusvariation oder das Time of Flight-Prinzip ergänzt. Die Veranstaltung schließt im Grundlagenteil wichtige systemtechnische, optische und geometrische Gesetzmäßigkeiten von Bildaufnahmeprozessen sowie Grundzüge der projektiven Geometrie ein. Vorlesungsinhalte Einleitung Historische und wahrnehmungsphysiologische Aspekte der 3D-Erfassung Überblick zu technischen Grundansätzen zur optischen 3D-Erfassung Grundlagen Algebraische Beschreibung von geometrischen Transformationen, Abbildungen und Messanordnungen Optische Grundlagen Binokularer / multiokularer inkohärent optischer Ansatz zur 3D-Erfassung Primärdatenaufbereitung Tsai-Modellierung von Messkameras Polynokulare Messanordnungen und -systemkalibrierung Musterprojektion und Verfahren mit strukturiertem Licht Anwendungen Verfahren der 3D-Bildverarbeitung Korrespondenzsuche in Bildern: Constraints und Algorithmen Verfahren zum subpixelgenaues Erfassen von Strukturorten Monokular inkohärent optische Verfahren zur 3D-Erfassung / 3D-Aspekte der Bildverarbeitung Depth from -Motion, -Shading, -Texture, -Fokus: Prinzipien und Randbedingungen der praktischen Anwendung, Verfahren zur Umsetzung Praxisrelevante weitere Ansätze zur 3D-Erfassung Die Veranstaltung ist begleitet von Übungen bzw. Exkursionen, in denen Vorlesungsinhalte nachbereitet und vertieft diskutiert werden.
media of instruction and technical requirements for education and examination in case of online participation	Präsenz-Veranstaltungen oder falls Präsenzveranstaltungen nicht möglich Webex (browserbasiert) oder Webex (Applikation), technische Anforderungen: Kamera für Videoübertragung (720p/HD), Mikrofon, Internetverbindung (geeignet ist für HD-Audio und -Video-Übertragung: 4 MBit/s), Endgerät, welches die technischen Hardware/Software-Voraussetzungen der benötigten Software (Webbrowser Internet Explorer, Mozilla Firefox, Safari oder Chrome bzw. Webex-Meeting-Applikation) erfüllt Moodle-Kurs: Elektronisches Vorlesungsskript "Grundlagen der 3D-Bildverarbeitung (Erfassung und Verarbeitung von 3D-Daten)", Übungsunterlagen, ergänzende Materialien http://vision.middlebury.edu/stereo/
literature / references	siehe Rubrik Literatur in der Fachbeschreibung auf der FG-Webseite
evaluation of teaching