Dreidimensionale Bildverarbeitung at Hochschule Furtwangen

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Welche beiden Voraussetzungen müssen erfüllt sein, damit eine beliebige Matrix invertierbar ist?

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Auf welche zwei grundsätzlich verschiedenen Weisen kann ein Spaltenvektor aus drei Zahlen im dreidimensionalen Raum geometrisch interpretiert werden?

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Welches Modell liegt der Kamera-Kalibrierung zu Grunde?

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Wie viele Parameter müssen (ohne Berücksichtigung der Parameter der Linsenverzerrung) bestimmt werden, um die Kamera zu kalibrieren? Welche Koordinatensysteme spielen hierbei eine Rolle?

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Welcher Schritt ist notwendig, um tatsächlich Pixelkoordinaten zu erhalten?

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Was ist die Grundidee bzw. das Ziel der Rektifikation?

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Welche parametrischen Ähnlichkeitsmaße für die Korrespondenzanalyse im Block-Matching-Verfahren sind Ihnen bekannt und wie sind diese definiert?

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Erklären Sie in Worten die beiden nicht-parametrischen Ähnlichkeitsmaße Rank-Transformation und Census-Transformation.

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Welche Koordinatensysteme spielen bei OpenGL- Transformationen eine entscheidende Rolle?

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Welche Parameter werden in aller Regel verwendet, um das Frustum (Pyramidenstumpf) einer perspektivischen Projektion zu definieren?

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In welche Richtung schaut das Auge bzw. die Kamera in Eye- bzw. in Normalized-Device-Koordinaten?

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Ist das Matrixprodukt kommutativ?

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Exemplary flashcards for Dreidimensionale Bildverarbeitung at the Hochschule Furtwangen on StudySmarter:

Dreidimensionale Bildverarbeitung

Welche beiden Voraussetzungen müssen erfüllt sein, damit eine beliebige Matrix invertierbar ist?

Sie ist invertierbar wenn det der Matrix ≠ 0 und die Matrix quadratisch ist.


Dreidimensionale Bildverarbeitung

Auf welche zwei grundsätzlich verschiedenen Weisen kann ein Spaltenvektor aus drei Zahlen im dreidimensionalen Raum geometrisch interpretiert werden?

Als 

  • Ortsvektor
  • Richtungsvektor

Dreidimensionale Bildverarbeitung

Welches Modell liegt der Kamera-Kalibrierung zu Grunde?

das Lochkameramodell


Dreidimensionale Bildverarbeitung

Wie viele Parameter müssen (ohne Berücksichtigung der Parameter der Linsenverzerrung) bestimmt werden, um die Kamera zu kalibrieren? Welche Koordinatensysteme spielen hierbei eine Rolle?


  • 6 extrinsische Parameter + 5 intrinsische Parameter
  • Weltkoordinatensystem und Pixelkoordinatensystem

Dreidimensionale Bildverarbeitung

Welcher Schritt ist notwendig, um tatsächlich Pixelkoordinaten zu erhalten?

Durch die Z-Komponente dividieren


Dreidimensionale Bildverarbeitung

Was ist die Grundidee bzw. das Ziel der Rektifikation?

Grundidee:

  • Kameras werden virtuell gedreht
  • Epipolarlinien verlaufen dann parallel
  • korrespondierende Punkte liegen in der gleichen Zeile

Ziel

  • das Auffinden der korrespondierende Punkte wird durch einfachere Algorithmik vereinfacht

Dreidimensionale Bildverarbeitung

Welche parametrischen Ähnlichkeitsmaße für die Korrespondenzanalyse im Block-Matching-Verfahren sind Ihnen bekannt und wie sind diese definiert?

Mittlerer absoluter Fehler:

Die Grauwerte der korrespondierenden Pixel werden voneinander abgezogen und von dieser Differenz der Betrag gebildet. Anschließend werden die Beträge aufsummiert.


Mittlerer quadratischer Fehler: 

Die Grauwerte der korrespondierenden Pixel werden voneinander abgezogen und die Differenz quadriert. Anschließend werden die Quadrate aufsummiert.


Normierte Kreuzkorrelation: Die beiden Blöcke von Pixeln mit deren Grauwerten können als Vektoren interpretiert werden. Der Winkel zwischen beiden Vektoren ist ein gutes Maß für deren Ähnlichkeit.

Dreidimensionale Bildverarbeitung

Erklären Sie in Worten die beiden nicht-parametrischen Ähnlichkeitsmaße Rank-Transformation und Census-Transformation.

Rank-Transformation: 

  • berechnet, wie viele Pixel im Blick eine Intensität kleiner als die des Referenz-Pixels aufweisen
  • das komplett Rank-transformierte Bild kann mit einem der Ähnlichkeitsmaße untersucht werden

Census-Transformation:

  • jedem Bildpunkt wird eine Bitkette zugeordnet
  • in Bitkette wird gespeichert, welches Pixel des Blocks größere oder kleinere Intensitäten als das Referenz-Pixel besitzen
  • größere Intensität -> Bit=0
  • kleinere Intensität -> Bit=1

Dreidimensionale Bildverarbeitung

Welche Koordinatensysteme spielen bei OpenGL- Transformationen eine entscheidende Rolle?

  • Weltkoordinaten
  • Objektkoordinaten
  • Eye-Koordinaten
  • Clip-Koordinaten
  • Normalised Clip-Koordinaten
  • Screen-Koordinaten

Dreidimensionale Bildverarbeitung

Welche Parameter werden in aller Regel verwendet, um das Frustum (Pyramidenstumpf) einer perspektivischen Projektion zu definieren?

-> 6 Parameter, um die sechs Clipping-Planes zu spezifizieren:

  • left
  • right
  • bottom
  • top
  • near
  • far

Dreidimensionale Bildverarbeitung

In welche Richtung schaut das Auge bzw. die Kamera in Eye- bzw. in Normalized-Device-Koordinaten?

In Richtung der negativen z-Achse

Dreidimensionale Bildverarbeitung

Ist das Matrixprodukt kommutativ?

Nein: A*B≠B*A


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