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3D 視覺(jué)與點(diǎn)云處理實(shí)戰(zhàn)培訓(xùn)課程

培訓(xùn)對(duì)象：機(jī)器視覺(jué)工程師、機(jī)器人系統(tǒng)集成人員、自動(dòng)化設(shè)備開(kāi)發(fā)人員、需要掌握3D視覺(jué)技術(shù)進(jìn)行空間感知與測(cè)量的技術(shù)人員。
培訓(xùn)目標(biāo)：
1. 理解雙目視覺(jué)、結(jié)構(gòu)光、ToF等3D成像原理，掌握3D相機(jī)的選型與標(biāo)定方法。
2. 熟練使用點(diǎn)云處理庫(kù)（PCL/Open3D）進(jìn)行點(diǎn)云的讀取、濾波、配準(zhǔn)、分割、特征提取與匹配。
3. 能夠完成3D測(cè)量、三維重建、無(wú)序抓取等典型3D視覺(jué)項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)與部署。
培訓(xùn)內(nèi)容介紹：
1. 3D視覺(jué)技術(shù)概述：對(duì)比雙目立體視覺(jué)、結(jié)構(gòu)光、ToF、激光三角法的原理、優(yōu)缺點(diǎn)與適用場(chǎng)景，了解主流3D相機(jī)產(chǎn)品（LMI、Sick、Basler、Intel RealSense）。
2. 3D相機(jī)選型與使用：根據(jù)工作距離、精度要求、環(huán)境光照選擇3D相機(jī)，配置相機(jī)SDK，采集點(diǎn)云數(shù)據(jù)與深度圖。
3. 雙目視覺(jué)原理與實(shí)現(xiàn)：理解對(duì)極幾何、立體匹配算法（BM、SGBM）、視差圖生成，使用OpenCV實(shí)現(xiàn)雙目立體匹配，生成深度圖與點(diǎn)云。
4. 3D標(biāo)定：使用棋盤(pán)格或?qū)Ｓ脴?biāo)定板對(duì)3D相機(jī)進(jìn)行標(biāo)定，獲取內(nèi)參與外參，校正深度圖畸變，將點(diǎn)云轉(zhuǎn)換到世界坐標(biāo)系。
5. 點(diǎn)云基礎(chǔ)：了解點(diǎn)云數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（XYZ、RGB、法向量、強(qiáng)度），使用PCL/Open3D讀取、顯示、保存點(diǎn)云文件，處理常見(jiàn)點(diǎn)云格式（PCD、PLY、LAS）。
6. 點(diǎn)云濾波：應(yīng)用體素濾波器降采樣減少數(shù)據(jù)量，統(tǒng)計(jì)濾波器去除離群點(diǎn)，半徑濾波器去除孤立點(diǎn)，直通濾波器裁剪感興趣區(qū)域。
7. 點(diǎn)云配準(zhǔn)：理解ICP（迭代最近點(diǎn)）算法原理，使用ICP進(jìn)行點(diǎn)云配準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)多視角點(diǎn)云拼接；使用NDT（正態(tài)分布變換）加速配準(zhǔn)。
8. 點(diǎn)云分割：使用平面分割（RANSAC）提取地面或平面，使用歐式聚類分割獨(dú)立物體，使用區(qū)域生長(zhǎng)分割提取連通區(qū)域。
9. 特征提取與匹配：計(jì)算點(diǎn)云法向量、曲率、PFH/FPFH、SHOT描述子，用于點(diǎn)云匹配與物體識(shí)別。
10. 3D測(cè)量：計(jì)算點(diǎn)云中的距離、角度、平面度、圓度，擬合平面、球體、圓柱體，實(shí)現(xiàn)三維尺寸測(cè)量與幾何公差分析。
11. 項(xiàng)目一：3D無(wú)序抓取：使用3D相機(jī)獲取散亂堆放的工件點(diǎn)云，進(jìn)行平面分割去除背景，歐式聚類分割單個(gè)工件，計(jì)算抓取點(diǎn)與姿態(tài)，輸出給機(jī)器人。
12. 項(xiàng)目二：三維重建與體積測(cè)量：對(duì)包裹或物料堆進(jìn)行多視角掃描，點(diǎn)云配準(zhǔn)拼接，構(gòu)建完整三維模型，計(jì)算體積與重量，實(shí)現(xiàn)物流自動(dòng)化計(jì)量。

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專家力量：
中國(guó)科學(xué)院軟件研究所，計(jì)算研究所高級(jí)研究人員
oracle,微軟，vmware，MSC,Ansys，candence,Altium,達(dá)索等大型公司高級(jí)工程師，項(xiàng)目經(jīng)理，技術(shù)支持專家
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