Computer vision 2013

Материал из SEWiki
Перейти к: навигация, поиск

Лектор -

Практика -

Лекции

Python + OpenCV


Видеозаписи распространяются с ограниением
Видео 1.1 (см. комментарии)
Видео 2.1 Видео 2.2
Видео 3.0 Видео 3.1 Видео 3.2
Видео 4.1 Видео 4.2 Видео 4.3 (Темы практик, public)

Домашние задания

Задача по определению движения:

  1. Посчитать фон (варианты: среднее по всем кадрам, скользящее среднее, фиксированный кадр)
  2. Вычислить маску для движения ( |кадр - фон| > T )
  3. Применить cv::dilate для пост-обработки маски, изучить, что делает данный оператор.
  4. Найти на каждом кадре движ. объекты при помощи поиска связанных областей (cv::floodFill)
  5. (*) Сопоставить объекты на соседних кадрах между собой при помощи http://en.wikipedia.org/wiki/Hungarian_algorithm на основе расстояния м\д центрами масс

Тестовые видео брать отсюда: http://iselab.cvc.uab.es/outdoor-cams

Также можно пробовать на http://www.cvc.uab.es/~bagdanov/master/videos.html (Video surveillance sequences)

Видео для тестирования алгоритма стабилизации (также можно пробовать на видео из презентации): https://docs.google.com/file/d/0ByEzmeJ-IkqAYWpkVFkwN1d3eEE/edit?usp=sharing

Вопросы, которые писал один из студентов

Лекция 1

  • Введение. Задачи и проблемы компьютерного зрения.
  • Проблемы КЗ: дисторсия, виды шумов.
  • Соль с перцем, гаусовский шум.
  • Линейный фильтр.
      • Лекция 2 ***

Рассказ про Python+OpenСV (не представляет теор. интереса)


Лекция 3

  • Шумы: optical blur, motion blur, spatial quantization, additive intesity noise.
  • Свертка. Свертка дискретная. Box фильтр. Медианный фильтр.
  • Производные изображения.
  • Оператор Лапласа. 
 * Конечно-разностная схема для оп.Лапласа. 
 * Матрицы инвар. к поворотам.h

http://stackoverflow.com/questions/17607312/difference-between-disparity-map-and-disparity-image-in-stereo-matching 

 * Повышение резкости.
  • Повышение резкости с помощью вычитания смазанного изображения.
  • Преобразование Фурье. Дискретное преобразование Фурье.
 * Низкочасточный фильтр.
 * Свойства преобразования.
 * Теорема о свертке.
 * Восстановление изображения.
  • Винеровский фильтр

http://aco.ifmo.ru/el_books/image_processing/

Лекция 4

  • Шум метода фильтрации.
  • Гаусовский фильтр.
  • Фильтр Ярославкого (Билетеральный)
  • Анизатропный фильтр
  • Total variation
  • Non-local means
  • Метрики оценки шума матода. PSNR
  • Разряженное представление
  • Block Matching 3dapache admin
 * Цветная фильтрация и видео
  • Вариационный метод восстановления изображения

http://courses.graphicon.ru/files/courses/vision/2011/lectures/cv2011_04_representation.pdf

Лекция 5

  • Пирамида гауссианов
 * Восстановление изображения по пирамиде.
 * Возможность локальной обработки изображения.
 * Пирамиды как фильтр нижних частот.
  • Обзор вейвлет разложений.
 * Локальность представления.
 * Пример детектирование текстуры дерева.
  • Детектирование "особенностей" изображения
 * Уголки, критерии уголка
 * Разница гаусианов в пирамиде.
  • SIFT дескриптор. Построение. Свойства.
  • Дескриптор HOG
  • Детекторы дескрипторов, kd-деревья для разбиения дискрипторов.

http://robocraft.ru/forum/viewtopic.php?t=227

Лекция 6

  • Энтропия, Избыточность, связь с сжатием.
  • Код Хффмана. Арифметическое кодирование, LZW.Ц
  • Сжатие картинок.
  • MLP кодирование.
  • Восприятие человека. Сжатие с потерями.
 * Прогрессирующее декодирование. Пирамиды. Частоты.
  • Метрики ошибок. PSNR.
  • Декореляция изображений. Умножение на ортготональную матрицу.
  • Блочное сжатие. Обзор JPEG. Квантизация.
  • Обзор сжатия видео.

http://habrahabr.ru/post/180803/

Лекция 7

  • Контуры
 * Определение детекции краев. Применение.
 * Обзор детекторов краев.
 * Детектор контуров. Кодирование и обработка контуров.
 * Выделение линий. Hough transform.
  • Проективной геометрия.
 * История и польза.
 * Классы эквивалентности.
 * Соответствие векторов R^n и R^(n+1).
 * Точки и направления.
 * Соответсвие прямых в R^n и точек в R^(n+1).
 * Смысл векторного произведения проективных векторов.
 * Проективные преобразования
   * Гомография
   * Нахождения гомографии по точкам

http://habrahabr.ru/post/126269/

Лекция 8

  • Нахождение гомографии (детально).
  • Нахождение гомографии с шумом.
 * Минимизация расстояний
 * Ошибка перепроктирования
  • Итеративный метод оптимизации
 * Функция стоимости, параметризация.
 * Градиентный спуск.
  • Проблема неправильного матчинга точек (outliers)
 * Идея метода RanSaC
  • Проективная модель камеры.
 * Система координат камеры.
 * Проектирование на плоскость камеры. 
    * Матрица проектирования.
    * Проектирование с учетом измерений в пикселях.
    * Учет переноса и поворота камеры.

Лекция 9

  • Внутренние и внешние параметры камеры, их матрицы.
  • Алгоритм RanSaC
  • Модель мира. 
 * Проективная камера и плоскость в мире.
 * Линия горизонта.
 * Точка зенита.
 * Угол между двумя прямыми
 * Расстояние между предметами
  • Определение положения камеры

Лекция 10

  • Модель двух камер
  • Нахождение матрицы проектции
 * Запись системы с неизвестными с нормой 1.
 * Обзор SVD разложения.
  • Триангуляция и определение точки в пространстве.
  • Ошибка регистрации, максимально правдоподобная гомография
  • Ризница градиентного метода и метода НЬютона.
  • Метод 2d реконструкции
 * эпиполярная линия и эпиполюс (эпипол)
 * Матрица вектроного произведения
 * Essential matrix

http://habrahabr.ru/post/130300/


Лекция 11

  • Нахождение взаимного пложения камер
 * Свойства эпипола
 * Фундаментальная матрица
  • Возможные положения второй камеры
  • Выражение essential matrix через матрицы двух камер
  • Связь essential matrix и фундаментальной матрицы
  • Положение в пространстве точки по двум проекциям
  • Machine Learning
 * Определение 
 * C учителем, без учителя

http://rudocs.exdat.com/docs/index-375716.html

Лекция похожа на предыдущую и также непонятна. Читать лучше ссылки выше.

Лекция 12

  • Ректификация изображений
  • Disparity
 * Вычисление локальными методами
 * Глобальными
 * Динамическое программирование
 * Scanline подход

http://stackoverflow.com/questions/17607312/difference-between-disparity-map-and-disparity-image-in-stereo-matching


Лекция 13

  • Постановка задачи обучения с учителем 
 * Регрессия, классификация
  • Персептрон. Определение. Обучение
  • Feasibility of learning (почему обучение возможно)
  • Неравенство Хёфдинга
 * Применение в обучении
 * Классификаторы и дихатомии
  • Линейные классификаторы.
  • Breakpoint.
  • VC dimension.
  • Input\Output ошибка, bias, genaralization error.
  • Выбор размерности решения в зависимости от тестовых данных.
  • Пример сведения классификатора "круг" к линейному классификатору.
  • Cascade Classification

http://work.caltech.edu/library/053.html

Лекция 14

  • Задачи распозования лиц и pedestrian detection.
  • Haar-like features. 
 * Идея детектирование по частям.
  • Boosting. Weak classifier. 
 * Случай с невыпуклыми множествами
  • Histograms of Oriented Gradients
  • SVM. Hard\Soft margin classifier. Нелинейный SVM.

Список литературы

Ссылки

Источник — «http://mit.spbau.ru/sewiki/index.php?title=Computer_vision_2013&oldid=3074»