Realidad aumentada

Objetivo: En este curso estudiaremos tres cosas: 1) como procesar imágenes con un patrón que pueda reconocerse fácilmente, 2) Cómo calibrar una cámara usando este mismo patrón, y finalmente 3) cómo insertar objetos virtuales en OpenGL sobre la imagen del patrón. Estos tres pasos realizan un sistema de realidad aumentada.

Contenido:

  1. Introducción al procesamiento de imagen
    1. Representación de una Imagen digital
    2. Modelo general para el procesamiento de imágenes
    3. Elementos de un sistema de procesamiento digital de imágenes: adquisición, almacenamiento, una computadora, comunicación, despliegue y software.
  2. Fundamentos de imágenes digitales
    1. Un modelo simple de imagen
    2. Muestreo y cuantización
    3. Relaciones entre pixels: vecinos, conectividad, distancia, operaciones aritméticas/lógicas.
    4. Geometría de imágenes: translación y rotación
    5. Filtrado espacial.
  3. Segmentación de imagen
    1. Detección de discontinuidades
    2. Umbralización
    3. Obtención del objeto por rellenado
    4. Morfología
  4. Representación de la forma y reconocimiento del objeto
    1. Esquemas de representación. El esqueleto de una región. Códigos de cadena.
    2. Descriptores de fronteras: momentos.
    3. El clasificador de mínima distancia
    4. Ajuste lineal
  5. Dibujado de escenas en 3D con OpenGL
    1. Transformaciones geométricas
    2. Proyecciones
    3. Mallas de triángulos
    4. Estructuras de datos para manejar datos masivos
    5. Iluminación
    6. Manejo de textura
    7. Visión estereoscópica
  6. Visión
    1. El modelo de la cámara oscura
    2. Calibración de la cámara usando homografías
    3. Solución al sistema Ax = b usando la descomposición QR
    4. Álgebra lineal con matrices de tamaño 3x3.
      5. Matrices simétricas y positivas definidas. Cálculo de la inversa por el método de Cramer. Eigenvalores y eigenvectores. Cálculo de las raíces de una ecuación cúbica.
  7. Manejo de los parámetros de la cámara oscura en OpenGL

Referencias:

  1. R.C. Gonzalez and R.E. Woods, Digital Image Processing 1992, Addison Wesley
  2. Real Time Collision Detection. C. Ericson. 2005. Morgan Kaufmann
  3. G. van den Bergen, Collision detection in interactive 3D enviroments. Morgan Kaufmann. 2004.
  4. R. Hartley and A. Zisserman, Multiple View Geometry in Computer Vision 2nd edition, 2003, Cambridge
  5. Y. Ma, S, Soatto, J Kosecka and A Shankar Sastry, An inivitation to 3D vision, from imagen to geometry models
  6. E. Trucco and A. Verri, Introductory Techniques for 3D Computer Vision 1998, Prentice Hall.
  7. Z. Zhang, A flexible new technique for camera calibration, IEEE Trans. PAMI, vol 22, 11, Nov. 2000, pp. 1330-1334.

Luis Gerardo de la Fraga
Última actualización: 14 de septiembre de 2015