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計算機(jī)科學(xué)專題:捕捉、表示并與世界的瞬間互動，數(shù)字圖形圖像處理方法研究

項目時間 2024.05.25 開課

編輯 | 幾何留學(xué)學(xué)姐

適合人群

適合年級 (Grade): 大學(xué)生及以上
適合專業(yè) (Major): 對計算機(jī)圖形學(xué)、人工智能計算機(jī)視覺、計算機(jī)科學(xué)、計算機(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)，熟練掌握至少一門編程語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

項目介紹

該項目提供了計算攝影的前沿概述。在項目開始時，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)上的常見問題，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)的物理和計算方面，如3D掃描，編碼攝影，光場成像，飛行時間成像，VR/AR顯示和計算光傳輸。在課程結(jié)束時，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)，可以看到墻壁周圍的相機(jī)或可以看到皮膚下面的相機(jī)。學(xué)生將有機(jī)會通過獲取他們自己的室內(nèi)和室外場景圖像并開發(fā)從中提取信息所需的計算工具來實現(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(光場相機(jī)、飛行時間傳感器、投影儀、激光源等)。

項目背景

計算攝影是計算機(jī)圖形學(xué)、計算機(jī)視覺、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，通過將成像和計算相結(jié)合，實現(xiàn)捕捉、呈現(xiàn)和與物理世界互動的新方式。

授課教授

Ioannis

卡內(nèi)基梅隆大學(xué) (CMU)終身教授&招生委員會成員

?Ioannis導(dǎo)師現(xiàn)任卡內(nèi)基梅隆大學(xué)計算機(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題包括圍繞墻壁或通過皮膚成像、輕量級深度傳感、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。

你能獲得

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

項目報告
優(yōu)秀學(xué)員獲主導(dǎo)師Reference Letter
EI/CPCI/Scopus/ProQuest/Crossref/EBSCO或同等級別索引國際會議全文投遞與發(fā)表指導(dǎo)（可用于申請）
結(jié)業(yè)證書
成績單

項目大綱

Photographic Image Processing 攝影圖像處理

High dynamic range photography 高動態(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 光場和對焦深度
Focus and Defocus 聚焦和散焦
學(xué)術(shù)研討1：教授與各組學(xué)生探討并評估個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)計原型（prototype）及偽代碼（Pseudocode），教授將根據(jù)各組進(jìn)度進(jìn)行個性化指導(dǎo)，確保學(xué)生優(yōu)質(zhì)的終期課題產(chǎn)出 Research Workshop II
項目成果展示 Final Presentation

開課日期：2024-05-25

具體上課時間、最終時間安排，均以實際安排為準(zhǔn)

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