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2024 iThome 鐵人賽
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AI/ ML & Data

3D 重建實戰:使用 2D 圖片做相機姿態估計與三維空間重建 系列

介紹電腦視覺領域中的 3D 重建相關的理論與算法:包含如何估計相機的姿態、如何計算深度、如何重建,也會試著涵蓋一些近年崛起的深度學習的 3D 重建算法。本系列將會理論與實作並重,主要使用 Python 實作,並且以 3D 視覺化的方式展示實作的結果。

參賽天數 13 天 | 共 13 篇文章 | 1 人訂閱 訂閱系列文 RSS系列文 團隊天堂製造
DAY 1

Day0: 相機姿態估計與 3D 重建簡介

假設有兩張拍攝同一張書桌,如果沒有GPS,我們要如何得知在現實中兩個拍攝的 3D 座標?答案是利用兩張照片中共同的資訊,譬如說我們可以透過同個物體在兩張照片中的...

2024-09-15 ‧ 由 yue123ithome 分享
DAY 2

Day1: 相機與投影 (ㄧ)

本文將分幾個部分,介紹基本的計算攝影學的理論,準確地來說,會介紹如何用數學的方式表達從 3D 空間中的物體到圖片中的過程(以下稱作為投影),並且描述不同相機位置...

2024-09-16 ‧ 由 yue123ithome 分享
DAY 3

Day2: 相機與投影 (二)

3D 空間轉換 剛體變換 Rigid transformation 是由一個 3D 旋轉與 3D 位移表達:把一個3D空間的點 (x, y, z) ,先對於原點...

2024-09-17 ‧ 由 yue123ithome 分享
DAY 4

Day3: 相機與投影總結 (三)

前面兩天詳細介紹了投影矩陣和 3D 轉換矩陣,這篇文章要總結一下,讀者如果沒有時間,可以跳過前面,直接看這篇的結論。我們也會介紹一些實作上的細節,這部分如果只是...

2024-09-18 ‧ 由 yue123ithome 分享
DAY 5

Day4: vispy 視覺化 (一)

本系列會使用 vispy 做 3D 的視覺化,因此本文讓讀者熟悉使用 vispy 簡單的畫出各種圖形,方便配合之後的實作。 vispy 是一個 interac...

2024-09-19 ‧ 由 yue123ithome 分享
DAY 6

Day5: vispy 視覺化 (二) 實作:繪製相機座標

在前一篇文章中,我們建立了一個空白的視窗,並且加入了一個紅色的正方體。這一篇文章我們要來畫出相機模型,讓我們可以看到相機的位置和方向。 一般來說,我們可以用各種...

2024-09-20 ‧ 由 yue123ithome 分享
DAY 7

Day6: 相機姿態變化練習

以下是今天的練習目標: 畫出一個相機 將相機移動到設定的位置 將相機轉向設定的方向 將多個轉換矩陣組合起來 基於前一篇文的基礎,我們可以畫出一個相機 im...

2024-09-21 ‧ 由 yue123ithome 分享
DAY 8

Day7: 相機投影練習

在此練習中,我們來看看如何使用相機的投影矩陣,並且加上前一篇文的相機姿態轉換。 首先,有別於前面自己手動計算轉換矩陣,我們要使用更為方便的 look_at 函數...

2024-09-22 ‧ 由 yue123ithome 分享
DAY 9

Day8: 相機姿態估計 (Camera pose estimation)

現在我們已經有些相機的基本知識,和一些實際的操作經驗,我們可以來學習如何估計相機的姿態。 如同 day0 所述,這個演算法會透過圖片裡同個物體在兩張照片中的位置...

2024-09-23 ‧ 由 yue123ithome 分享
DAY 10

Day9: 3D 重建數據集(TUM RGB-D)

在電腦視覺相關的研究中,我們常常需要在一些公開的數據集上做實驗,這樣才能確保我們的演算法是可以與其他人的研究成果進行比較的,並且提供他人驗證我們提出的方法的機會...

2024-09-24 ‧ 由 yue123ithome 分享