計(jì)算機(jī)科學(xué)專題:捕捉、表示并與世界的瞬間互動(dòng)，數(shù)字圖形圖像處理方法研究
項(xiàng)目時(shí)間 2024.05.25 開(kāi)課
 編輯 | 幾何留學(xué)學(xué)姐 

 

01
適合人群

  • 適合年級(jí) (Grade): 大學(xué)生及以上

  • 適合專業(yè) (Major): 對(duì)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、人工智能計(jì)算機(jī)視覺(jué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、計(jì)算機(jī)工程、數(shù)據(jù)科學(xué)、通信工程以及交叉學(xué)科和方向感興趣的學(xué)生；

  • 學(xué)生需要具備微積分及線性代數(shù)基礎(chǔ)，熟練掌握至少一門(mén)編程語(yǔ)言并能用其完成基本的圖像處理操作

  • 建議選修: Python編程與數(shù)據(jù)處理

 

02
項(xiàng)目介紹

該項(xiàng)目提供了計(jì)算攝影的前沿概述。在項(xiàng)目開(kāi)始時(shí)，我們將學(xué)習(xí)現(xiàn)代圖像處理流程，包括在手機(jī)和數(shù)碼單反相機(jī)上的常見(jiàn)問(wèn)題，以及先進(jìn)的圖像和視頻編輯算法。然后，我們將繼續(xù)了解任務(wù)的物理和計(jì)算方面，如3D掃描，編碼攝影，光場(chǎng)成像，飛行時(shí)間成像，VR/AR顯示和計(jì)算光傳輸。在課程結(jié)束時(shí)，我們將討論積極的研究課題，例如創(chuàng)建以光速捕獲視頻的相機(jī)，可以看到墻壁周?chē)南鄼C(jī)或可以看到皮膚下面的相機(jī)。學(xué)生將有機(jī)會(huì)通過(guò)獲取他們自己的室內(nèi)和室外場(chǎng)景圖像并開(kāi)發(fā)從中提取信息所需的計(jì)算工具來(lái)實(shí)現(xiàn)課堂上涉及的許多技術(shù)。示例期末展示內(nèi)容包括構(gòu)建端到端HDR成像管道和結(jié)構(gòu)光掃描儀，學(xué)生也可以選擇使用現(xiàn)代傳感器和講師提供的其他光學(xué)儀器(光場(chǎng)相機(jī)、飛行時(shí)間傳感器、投影儀、激光源等)。

 

03
項(xiàng)目背景

計(jì)算攝影是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、計(jì)算機(jī)視覺(jué)、光學(xué)和成像的融合。它的作用是克服傳統(tǒng)相機(jī)的局限性，通過(guò)將成像和計(jì)算相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)捕捉、呈現(xiàn)和與物理世界互動(dòng)的新方式。

04
授課教授
Ioannis

卡內(nèi)基梅隆大學(xué) (CMU)終身教授&招生委員會(huì)成員

?Ioannis導(dǎo)師現(xiàn)任卡內(nèi)基梅隆大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院機(jī)器人研究院終身教授及招生委員會(huì)成員。

?導(dǎo)師在哈佛大學(xué)工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院獲得博士學(xué)位，師從Todd Zickler教授。

?Ioannis教授的工作聚焦計(jì)算成像，提出了以創(chuàng)新的，意想不到的和有意義的方式將成像(光學(xué)，傳感器，照明)和計(jì)算(基于物理的建模和渲染，逆向算法，學(xué)習(xí))結(jié)合在一起的系統(tǒng)。

?導(dǎo)師研究興趣的具體問(wèn)題包括圍繞墻壁或通過(guò)皮膚成像、輕量級(jí)深度傳感、材料采集、自適應(yīng)成像、高效渲染以及基于物理的模擬、學(xué)習(xí)和光學(xué)的集成。

 

05
你能獲得

  • 7周在線小組科研學(xué)習(xí)+5周不限時(shí)論文指導(dǎo)學(xué)習(xí) 共125課時(shí)

  • 項(xiàng)目報(bào)告

  • 優(yōu)秀學(xué)員獲主導(dǎo)師Reference Letter

  • EI/CPCI/Scopus/ProQuest/Crossref/EBSCO或同等級(jí)別索引國(guó)際會(huì)議全文投遞與發(fā)表指導(dǎo)（可用于申請(qǐng)）

  • 結(jié)業(yè)證書(shū)

  • 成績(jī)單

 

06
項(xiàng)目大綱

  • Photographic Image Processing 攝影圖像處理

  • High dynamic range photography 高動(dòng)態(tài)范圍攝影

  • Tonemapping 色調(diào)映射

  • Exposure controls, Saturation 曝光控制，飽和度

  • Bilateral and edge aware filtering 雙邊和邊緣感知濾波

  • Lightfields and depth from focus 光場(chǎng)和對(duì)焦深度

  • Focus and Defocus 聚焦和散焦

  • 學(xué)術(shù)研討1：教授與各組學(xué)生探討并評(píng)估個(gè)性化研究課題可行性，幫助學(xué)生明晰后續(xù)科研思路 Research Workshop I

  • 學(xué)術(shù)研討2：學(xué)生將在本周課前完成程序設(shè)計(jì)原型（prototype）及偽代碼（Pseudocode），教授將根據(jù)各組進(jìn)度進(jìn)行個(gè)性化指導(dǎo)，確保學(xué)生優(yōu)質(zhì)的終期課題產(chǎn)出 Research Workshop II

  • 項(xiàng)目成果展示 Final Presentation

 

開(kāi)課日期：2024-05-25

具體上課時(shí)間、最終時(shí)間安排，均以實(shí)際安排為準(zhǔn)

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