实验课程

视觉定位与感知

视觉定位感知是计算机视觉、机器人以及室内导航领域中重要的研究方向。近十年来，视觉定位感知技术逐渐走向成熟，并在无人机驾驶车、无人机、增强现实等实际应用中得到广泛的关注。本课程着重介绍该技术所涉及到的原理、方法，以及结合无人机自我定位、移动终端增强现实等应用开展动手实践项目。

Visual localization and perception is an important technique that has been widely used in auto-driving cars, micro aerial vehicles, and augmented reality devices. It uses image sequences as the input, and estimates ego-motion of the camera and meanwhile reconstructs the 3D model of surrounding environments. Using the information of ego-motion and the 3D model of surroundings, we can achieve the goal of autonomous navigation in an unknown environment, or put a virtual object in the real-world scene. This course introduces the basic theory, methodology, and related applications of this technology, and also sets up projects like self-localization of a flying drone and estimation of the six-degree-of-freedom pose (3D orientation and position) of a cellphone to get the students more involved in this exciting technology.

贯彻国家“立德树人”的教育方针，落实学校“价值引领、知识探究、能力建设、人格养成”四位一体的育人理念，本课程的培养目标如下：

1. 了解视觉定位感知的基本原理与方法，掌握视觉定位感知的一些代表性算法设计方法，通过文献研究寻找信息工程或电子科学技术领域复杂问题解决方案的能力

2. 通过课程项目的分组实践，培育认识和发现问题的能力和团队协作解决工程问题的能力。

章节	教学内容（要点）	教学目标	学时	教学形式	作业及考核要求	课程思政融入点	对应课程目标
第10~12周	双目、多目几何	理解双目极线约束、基础矩阵、本征矩阵、三角化等原理与概念；掌握使用双目极线几何和特征点匹配、RANSAC等工具恢复场景三维结构以及相机姿态；了解运动生成结构问题定义，经典矩阵分解方法，以及增量式优化方法	6		完成作业	定量分析和逻辑思维能力	课程目标1，2
第13~16周	前沿文献阅读与算法实践	组队完成前沿文献调研与典型算法实践，并进行师生活动交流	8	自主实践与师生互动交流	完成课程大作业	理解并运用科学思维方法和科学研究方法，具备创新意识和创造未来的理想目标	课程目标1，2